Uruguay hade annars dominerat matchen som var ganska händelsefattig, Peru hade inte ett enda skott på mål.
Barcelona-stjärnan Suárez inledde straffläggningen, men Pedro Gallese i Perus mål chansade åt rätt håll. När sedan samtliga övriga spelare satte sina straffar slutade dramat 5–4 till Peru.
Det innebär att tre av fyra kvartsfinaler i de sydamerikanska mästerskapen i Brasilien har avgjorts på straffar.
Peru får nu möta Chile i semifinal i Porto Alegre. I den andra semin, i Belo Horizonte, ställs värdnationen Brasilien mot ärkerivalen Argentina.