El 28 de junio, Chile debía enfrentarse a su "Bestia Negra", Brasil en octavos de final, después de 120 minutos muy parejos en el Mineirao, en penales Chile quedó eliminado tras caer por 2-3 ante Brasil, Díaz fue el cuarto encargado en patear en la definición, anotando su tiro y dejando las cosas 2-2.