Det var Chile som hade kommandot redan under ordinarie matchtid på Arena Corinthians i São Paulo. Charles Aránguiz och Arturo Vidal fick varsitt mål bortdömt för chilenarna, medan Colombia inte hade mycket till chanser.
Straffläggningen blev en jämn historia, där båda lagen satte sina fyra första. Men på den femte missade William Tesillo för Colombia, och Alexis Sánchez avgjorde för Chile.
Semifinalmotståndaren avgörs i lördagens möte Uruguay-Peru. Även kvartsfinalen mellan Brasilien och Paraguay var mållös, där vann Brasilien på straffar.