Memasuki babak kedua, Los Colchoneros tampil lebih agresif dan berhasil membalikkan keadaan. Gol kedua Atletico tercipta pada menit ke-52. Berawal dari skema sepak pojok, tembakan jarak jauh Nahuel Molina sempat ditepis Matej Kovar, tetapi bola liar langsung disambar oleh David Hancko.
Bek tersebut sukses menjebol gawang PSV, membuat tim tamu unggul 2-1. Hanya berselang empat menit, keunggulan Atletico bertambah. Alvarez mengirimkan umpan terobosan akurat kepada Pablo Barrios yang menusuk ke kotak penalti. Barrios lantas melepaskan umpan silang mendatar yang disambut tandukan keras Sorloth, mengarahkan bola tepat ke sudut kiri bawah gawang tuan rumah.
PSV sempat menunjukkan semangat juang dan berhasil menipiskan jarak di penghujung laga. Pada menit ke-85, Ricardo Pepi mencetak gol kedua untuk timnya. Pepi sukses menuntaskan umpan silang Ivan Perisic dengan sebuah tap-in di sudut kanan gawang Atletico. Sayangnya, gol tersebut menjadi yang terakhir tercipta. Skor akhir 2-3 untuk kemenangan Atletico Madrid bertahan hingga peluit panjang dibunyikan. Hasil ini menempatkan Atletico di urutan ketujuh klasemen dengan total 12 poin, sementara PSV berada di posisi ke-19 dengan delapan poin.
