Vòng đấu loại trực tiếp UEFA Champions League 2020–21 bắt đầu vào ngày 16 tháng 2 với vòng 16 đội và kết thúc vào ngày 29 tháng 5 năm 2021 với trận chung kết tại Sân vận động Dragão ở Porto, Bồ Đào Nha, để xác định đội vô địch của UEFA Champions League 2020-21. Tổng cộng có 16 đội cạnh tranh ở vòng đấu loại trực tiếp. Thời gian theo múi giờ CET/CEST, được liệt kê bởi UEFA (giờ địa phương nếu khác nhau thì được hiển thị trong dấu ngoặc đơn). Vòng đấu loại trực tiếp bao gồm 16 đội lọt vào với tư cách là đội nhất và nhì của mỗi bảng trong số 8 bảng ở vòng bảng. &lt;section begin=Qualified teams /&gt; &lt;section end=Qualified teams /&gt; Mỗi cặp đấu ở vòng đấu loại trực tiếp, ngoại trừ trận chung kết, được diễn ra theo thể thức hai lượt, với mỗi đội chơi một lượt tại sân nhà. Đội ghi được tổng số bàn thắng nhiều hơn qua 2 lượt đi tiếp vào vòng tiếp theo. Nếu tổng tỉ số hòa, luật bàn thắng sân khách được áp dụng, nghĩa là đội ghi nhiều bàn thắng trên sân khách hơn qua 2 lượt đi tiếp. Nếu số bàn thắng sân khách vẫn bằng nhau, thì hiệp phụ được diễn ra. Luật bàn thắng sân khách một lần nữa được áp dụng sau hiệp phụ, nghĩa là nếu có bàn thắng được ghi trong thời gian hiệp phụ và tổng tỉ số vẫn bằng nhau, đội khách đi tiếp nhờ có số bàn thắng sân khách ghi được nhiều hơn. Nếu không có bàn thắng nào được ghi trong thời gian hiệp phụ, đội thắng được quyết định bởi loạt sút luân lưu. Ở trận chung kết, nơi diễn ra 1 trận duy nhất, nếu tỉ số hoà sau thời gian thi đấu chính thức, hiệp phụ được diễn ra, theo sau đó là loạt sút luân lưu nếu tỉ số vẫn hoà. &lt;section begin=Format /&gt; Cơ chế bốc thăm cho mỗi vòng như sau: Đối với vòng tứ kết và vòng bán kết, các đội từ cùng thành phố không được xếp lịch để thi đấu tại sân nhà vào cùng ngày hoặc vào các ngày liên tiếp, vì lý do hậu cần và kiểm soát đám đông. Để tránh trường hợp mâu thuẫn lịch thi đấu, nếu hai đội được bốc thăm để thi đấu tại sân nhà cho cùng lượt trận, thứ tự lượt trận của cặp đấu có bao gồm đội với thứ hạng giải quốc nội thấp hơn ở mùa giải vòng loại được đảo ngược từ lần bốc thăm ban đầu. &lt;section begin=R16 /&gt; Lễ bốc thăm cho vòng 16 đội được tổ chức vào ngày 14 tháng 12 năm 2020, lúc 12:00 CET.&lt;section end=R16 /&gt; &lt;section begin=R16 /&gt; Lượt đi được diễn ra vào ngày 16, 17, 23 và 24 tháng 2, và lượt về được diễn ra vào ngày 9, 10, 16 và 17 tháng 3 năm 2021. "Manchester City thắng với tổng tỷ số 4–0." "Bayern Munich thắng với tổng tỷ số 6–2." "Chelsea thắng với tổng tỷ số 3–0." "Liverpool thắng với tổng tỷ số 4–0." "Tổng tỷ số 4–4. Porto thắng nhờ bàn thắng sân khách." "Paris Saint-Germain thắng với tổng tỷ số 5–2." "Borussia Dortmund thắng với tổng tỷ số 5–4." "Real Madrid thắng với tổng tỷ số 4–1." &lt;section begin=QF /&gt; Lễ bốc thăm cho vòng tứ kết được tổ chức vào ngày 19 tháng 3 năm 2021, lúc 12:00 CET.&lt;section end=QF /&gt; &lt;section begin=R16 /&gt; Lượt đi được diễn ra vào ngày 16, 17, 23 và 24 tháng 2, và lượt về được diễn ra vào ngày 9, 10, 16 và 17 tháng 3 năm 2021. "Manchester City thắng với tổng tỷ số 4–0." "Bayern Munich thắng với tổng tỷ số 6–2." "Chelsea thắng với tổng tỷ số 3–0." "Liverpool thắng với tổng tỷ số 4–0." "Tổng tỷ số 4–4. Porto thắng nhờ bàn thắng sân khách." "Paris Saint-Germain thắng với tổng tỷ số 5–2." "Borussia Dortmund thắng với tổng tỷ số 5–4." "Real Madrid thắng với tổng tỷ số 4–1." &lt;section begin=SF /&gt; Lễ bốc thăm cho vòng bán kết được tổ chức vào ngày 19 tháng 3 năm 2021, lúc 12:00 CET, sau khi bốc thăm vòng tứ kết.&lt;section end=SF /&gt; &lt;section begin=R16 /&gt; Lượt đi được diễn ra vào ngày 16, 17, 23 và 24 tháng 2, và lượt về được diễn ra vào ngày 9, 10, 16 và 17 tháng 3 năm 2021. "Manchester City thắng với tổng tỷ số 4–0." "Bayern Munich thắng với tổng tỷ số 6–2." "Chelsea thắng với tổng tỷ số 3–0." "Liverpool thắng với tổng tỷ số 4–0." "Tổng tỷ số 4–4. Porto thắng nhờ bàn thắng sân khách." "Paris Saint-Germain thắng với tổng tỷ số 5–2." "Borussia Dortmund thắng với tổng tỷ số 5–4." "Real Madrid thắng với tổng tỷ số 4–1." &lt;section begin=F /&gt; Trận chung kết được diễn ra vào ngày 29 tháng 5 năm 2021 tại Sân vận động Dragão ở Porto. Một lượt bốc thăm được tổ chức vào ngày 19 tháng 3 năm 2021, sau khi bốc thăm vòng tứ kết và vòng bán kết, để xác định đội "chủ nhà" vì mục đích hành chính. &lt;section end=F /&gt;