Les choses se compliquent en quarts de finale, lorsque les "Verts" sont opposés aux "Éléphants" de la Côte d'Ivoire. En effet, malgré l'ouverture du score de Sofiane Feghouli (, 1-0), les Ivoiriens parviennent à égaliser par l'intermédiaire de Jonathan Kodjia (, 1-1) et inscrivent en même temps le premier but encaissé par l'Algérie dans la compétition. Sachant qu'aucun but ne fut inscrit par la suite et que les prolongations ne donnent rien, les Algériens l'emportent aux tirs au but et rejoignent les demi-finales (1-1, 4-3 t.a.b.), une première depuis 2010 en Angola. La demi-finale est un "classique" du football africain : Algérie - Nigeria. Les deux équipes s'étaient affrontées à Lagos, au Nigeria, lors de la finale de la CAN 1980 (victoire 3-0 des "Super Eagles") avant que les "Verts" ne prennent leur revanche dix ans plus tard à Alger (victoires 5-1 lors du match d'ouverture et 1-0 lors de la finale). Les deux équipes se procurent peu d'occasions, mais les "Fennecs" parviennent à ouvrir le score grâce à un but contre son camp de William Troost-Ekong après un centre de Riyad Mahrez contré deux fois par deux défenseurs nigérians (, 1-0). Cependant, en deuxième mi-temps, le défenseur central Aïssa Mandi provoque un penalty pour avoir contré une frappe nigériane du bras dans la surface de réparation (, 1-0). Le penalty est transformé quelques minutes plus tard par le futur meilleur buteur de la compétition, Odion Ighalo (, 1-1). Alors que tout le monde pensait que le match allait continuer en prolongations, Riyad Mahrez marque sur un coup-franc direct un peu plus de quatre minutes après le début des arrêts de jeu (90+5, 2-1). L'Algérie atteint la finale 29 ans après celle de 1990.