Ett pressat Manchester United hade 1-1 från första åttondelsfinalmötet efter mål av inhoppande Anthony Elanga. I returen fick den 19-årige svensken chansen från start men trots flera chanser – bland annat av Elanga – nollades laget.
Atletico Madrid gjorde istället matchens enda mål och Renan Lodis nick till 1-0 i slutet av första halvleken räckte därmed för avancemang.
I United satt Victor Nilsson Lindelöf på bänken.
Benfica skrällde
I kvällens andra åttondelsfinal skrällde sig Benfica vidare till kvartsfinal. Efter 2-2 i hemmamötet med Ajax lyckades Lissabonklubben vinna med 1-0 på bortaplan efter ett sent mål av Darwin Núñez.
Real Madrid, Bayern München, Liverpool och Manchester City är klara för kvartsfinal sedan tidigare och imorgon spelas de sista två åttondelsfinalerna mellan Chelsea-Lille och Juventus-Villarreal.
Kvartsfinalerna lottas på fredag.