| Group I | 15/09/2011 | Atlético Madrid | - | Celtic FC | 2:0 | ||||
| Group I | 29/09/2011 | Stade Rennais | - | Atlético Madrid | 1:1 | ||||
| Group I | 20/10/2011 | Udinese Calcio | - | Atlético Madrid | 2:0 | ||||
| Group I | 03/11/2011 | Atlético Madrid | - | Udinese Calcio | 4:0 |  |
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| Group I | 30/11/2011 | Celtic FC | - | Atlético Madrid | 0:1 | ||||
| Group I | 15/12/2011 | Atlético Madrid | - | Stade Rennais | 3:1 | ||||
| 2. Round | 16/02/2012 | Lazio Roma | - | Atlético Madrid | 1:3 | |
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| 2. Round | 23/02/2012 | Atlético Madrid | - | Lazio Roma | 1:0 | ||||
| Round of 16 | 08/03/2012 | Atlético Madrid | - | Beşiktaş | 3:1 | |
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| Round of 16 | 15/03/2012 | Beşiktaş | - | Atlético Madrid | 0:3 | |
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| Quarter-finals | 29/03/2012 | Atlético Madrid | - | Hannover 96 | 2:1 | ||||
| Quarter-finals | 05/04/2012 | Hannover 96 | - | Atlético Madrid | 1:2 | |
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| Semi-finals | 19/04/2012 | Atlético Madrid | - | Valencia CF | 4:2 | |
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| Semi-finals | 26/04/2012 | Valencia CF | - | Atlético Madrid | 0:1 | |
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| Final | 09/05/2012 | Atlético Madrid | - | Athletic Club | 3:0 |
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