Di babak gugur, seluruh klub bertanding satu sama lain dengan sistem kandang-tandang, kecuali untuk pertandingan Final hanya dimainkan satu pertandingan.
Pengundian Babak 16 Besarbesar digelar pada 18 Desember 2009, dilakukan oleh Sekretaris Jendral UEFA Gianni Infantino dan Direktur Kompetisi UEFA, Giorgio Marchetti. Delapan klub Juarajuara Fasebabak Grupgrup; yang mana akan bertanding di kandang pada leg kedua; akan diundi untuk melawan Delapandelapan Klubklub Runnerrunner Upup Fasebabak Grupgrup, dengan pembatasan, klub yang berasal dari grup yang sama atau asosiasi yang sama, tidak bisa bertemu atau versus di babak ini.
Pengundian Babakbabak Perempatperempat Finalfinal, Semi Finalsemifinal dan Finalfinal (untuk menentukan klub mana yang akan disebut pertama di Final), digelar pada 19 Maret 2010, dilakukan oleh Gianni Infantino dan Emilio Butragueño, Duta untuk pertandingan Final di Madrid. Dari perempat final hingga seterusnya, tidak ada unggulan, dan klub dari grup yang sama atau asosiasi yang sama dapat saling bertemu.
=== Bagan Bracket===
{{#section-h:Babak gugur Liga Champions UEFA 2009–2010|Bracket}}
{{CLBracket
| RD1=Babak 16 Besar
| RD2=Perempat final
| RD3=Semi final
| RD4=Final
===Babak 16 besar===
| RD1-team01={{flagicon|GER}} '''[[FC Bayern München|Bayern München]]''' ([[Aturan gol tandang|atd]])
Mulai musim ini, seluruh pertandingan Babak 16 besar digelar lebih dari empat minggu, bukan dua minggu seperti edisi musim sebelumnya. Leg pertama dimainkan pada 16, 17, 23 dan 24 Februari, dan Leg kedua dimainkan pada 9, 10, 16 dan 17 Maret 2010.
| RD1-score01-1=2
{{#section:Babak gugur Liga Champions UEFA 2009–2010|R16}}
| RD1-score01-2=2
| RD1-score01-agg=4
| RD1-team02={{flagicon|ITA}} [[ACF Fiorentina|Fiorentina]]
| RD1-score02-1=1
| RD1-score02-2=3
| RD1-score02-agg=4
===Perempat final===
| RD1-team03={{flagicon|ITA}} [[A.C. Milan|AC Milan]]
Leg pertama dimainkan pada 30 dan 31 Maret, dan Leg kedua dimainkan pada 6 dan 7 April 2010.
| RD1-score03-1=2
{{#section:Babak gugur Liga Champions UEFA 2009–2010|QF}}
| RD1-score03-2=0
| RD1-score03-agg=2
| RD1-team04={{flagicon|ENG}} '''[[Manchester United F.C.|Manchester United]]'''
| RD1-score04-1=3
| RD1-score04-2=4
| RD1-score04-agg=7
===Semifinal===
| RD1-team05={{flagicon|FRA}} '''[[Olympique Lyonnais|Lyon]]'''
Leg pertama dimainkan pada 20 dan 21 April, dan Leg kedua dimainkan pada 27 dan 28 April 2010.
| RD1-score05-1=1
{{#section:Babak gugur Liga Champions UEFA 2009–2010|SF}}
| RD1-score05-2=1
| RD1-score05-agg=2
| RD1-team06={{flagicon|ESP}} [[Real Madrid C.F.|Real Madrid]]
| RD1-score06-1=0
| RD1-score06-2=1
| RD1-score06-agg=1
===Final===
| RD1-team07={{flagicon|GRE}} [[Olympiacos F.C.|Olympiacos]]
| RD1-score07-1=0
| RD1-score07-2=1
| RD1-score07-agg=1
| RD1-team08={{flagicon|FRA}} '''[[FC Girondins de Bordeaux|Bordeaux]]'''
| RD1-score08-1=1
| RD1-score08-2=2
| RD1-score08-agg=3
| RD1-team09={{flagicon|ITA}} '''[[Football Club Internazionale Milano|Inter Milan]]'''
| RD1-score09-1=2
| RD1-score09-2=1
| RD1-score09-agg=3
| RD1-team10={{flagicon|ENG}} [[Chelsea F.C.|Chelsea]]
| RD1-score10-1=1
| RD1-score10-2=0
| RD1-score10-agg=1
| RD1-team11={{flagicon|RUS}} '''[[PFC CSKA Moscow|CSKA Moscow]]'''
| RD1-score11-1=1
| RD1-score11-2=2
| RD1-score11-agg=3
| RD1-team12={{flagicon|ESP}} [[Sevilla FC|Sevilla]]
| RD1-score12-1=1
| RD1-score12-2=1
| RD1-score12-agg=2
| RD1-team13={{flagicon|POR}} [[FC Porto|Porto]]
| RD1-score13-1=2
| RD1-score13-2=0
| RD1-score13-agg=2
| RD1-team14={{flagicon|ENG}} '''[[Arsenal F.C.|Arsenal]]'''
| RD1-score14-1=1
| RD1-score14-2=5
| RD1-score14-agg=6
| RD1-team15={{flagicon|GER}} [[VfB Stuttgart|Stuttgart]]
| RD1-score15-1=1
| RD1-score15-2=0
| RD1-score15-agg=1
| RD1-team16={{flagicon|ESP}} '''[[FC Barcelona|Barcelona]]'''
| RD1-score16-1=1
| RD1-score16-2=4
| RD1-score16-agg=5
| RD2-team01={{flagicon|GER}} '''[[FC Bayern München|Bayern München]]''' ([[Aturan gol tandang|atd]])
| RD2-score01-1=2
| RD2-score01-2=2
| RD2-score01-agg=4
| RD2-team02={{flagicon|ENG}} [[Manchester United F.C.|Manchester United]]
| RD2-score02-1=1
| RD2-score02-2=3
| RD2-score02-agg=4
| RD2-team03={{flagicon|FRA}} '''[[Olympique Lyonnais|Lyon]]'''
| RD2-score03-1=3
| RD2-score03-2=0
| RD2-score03-agg=3
| RD2-team04={{flagicon|FRA}} [[FC Girondins de Bordeaux|Bordeaux]]
| RD2-score04-1=1
| RD2-score04-2=1
| RD2-score04-agg=2
| RD2-team05={{flagicon|ITA}} '''[[Football Club Internazionale Milano|Inter Milan]]'''
| RD2-score05-1=1
| RD2-score05-2=1
| RD2-score05-agg=2
| RD2-team06={{flagicon|RUS}} [[PFC CSKA Moscow|CSKA Moscow]]
| RD2-score06-1=0
| RD2-score06-2=0
| RD2-score06-agg=0
| RD2-team07={{flagicon|ENG}} [[Arsenal F.C.|Arsenal]]
| RD2-score07-1=2
| RD2-score07-2=1
| RD2-score07-agg=3
| RD2-team08={{flagicon|ESP}} '''[[FC Barcelona|Barcelona]]'''
| RD2-score08-1=2
| RD2-score08-2=4
| RD2-score08-agg=6
| RD3-team01={{flagicon|GER}} '''[[FC Bayern München|Bayern München]]'''
| RD3-score01-1=1
| RD3-score01-2=3
| RD3-score01-agg=4
| RD3-team02={{flagicon|FRA}} [[Olympique Lyonnais|Lyon]]
| RD3-score02-1=0
| RD3-score02-2=0
| RD3-score02-agg=0
| RD3-team03={{flagicon|ITA}} '''[[Football Club Internazionale Milano|Inter Milan]]'''
| RD3-score03-1=3
| RD3-score03-2=0
| RD3-score03-agg=3
| RD3-team04={{flagicon|ESP}} [[FC Barcelona|Barcelona]]
| RD3-score04-1=1
| RD3-score04-2=1
| RD3-score04-agg=2
| RD4-team01={{flagicon|GER}} [[FC Bayern München|Bayern München]]
| RD4-score01=0
| RD4-team02={{flagicon|ITA}} '''[[Football Club Internazionale Milano|Inter Milan]]'''
| RD4-score02=2
}}
=== Babak 16 Besar ===
Mulai musim ini, seluruh pertandingan Babak 16 besar digelar lebih dari empat minggu, bukan dua minggu seperti edisi musim sebelumnya. Leg pertama dimainkan pada 16, 17, 23 dan 24 Februari, dan Leg kedua dimainkan pada 9, 10, 16 dan 17 Maret 2010.{{TwoLeg start}}
{{TwoLegResult|[[VfB Stuttgart|Stuttgart]]|GER|1–5|'''[[FC Barcelona|Barcelona]]'''|ESP|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Stuttgart v Barcelona|1–1]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Barcelona v Stuttgart|0–4]]}}
{{TwoLegResult|[[Olympiacos F.C.|Olympiacos]]|GRE|1–3|'''[[FC Girondins de Bordeaux|Bordeaux]]'''|FRA|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Olympiacos v Bordeaux|0–1]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Bordeaux v Olympiacos|1–2]]}}
{{TwoLegResult|'''[[Football Club Internazionale Milano|Inter Milan]]'''|ITA|3–1|[[Chelsea F.C.|Chelsea]]|ENG|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Internazionale v Chelsea|2–1]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Chelsea v Internazionale|1–0]]}}
{{TwoLegResult|'''[[FC Bayern Munich|Bayern Munich]]'''|GER|4–4 ([[Away goals rule|a]])|[[ACF Fiorentina|Fiorentina]]|ITA|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Bayern Munich v Fiorentina|2–1]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Fiorentina v Bayern Munich|2–3]]}}
{{TwoLegResult|'''[[PFC CSKA Moscow|CSKA Moscow]]'''|RUS|3–2|[[Sevilla FC|Sevilla]]|ESP|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#CSKA Moscow v Sevilla|1–1]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Sevilla v CSKA Moscow|2–1]]}}
{{TwoLegResult|'''[[Olympique Lyonnais|Lyon]]'''|FRA|2–1|[[Real Madrid C.F.|Real Madrid]]|ESP|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Lyon v Real Madrid|1–0]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Real Madrid v Lyon|1–1]]}}
{{TwoLegResult|[[FC Porto|Porto]]|POR|2–6|'''[[Arsenal F.C.|Arsenal]]'''|ENG|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Porto v Arsenal|2–1]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Arsenal v Porto|0–5]]}}
{{TwoLegResult|[[A.C. Milan|AC Milan]]|ITA|2–7|'''[[Manchester United F.C.|Manchester United]]'''|ENG|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Milan v Manchester United|2–3]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Manchester United v Milan|0–4]]}}
|}
=== Babak perempat final ===
Leg pertama dimainkan pada 30 dan 31 Maret, dan Leg kedua dimainkan pada 6 dan 7 April 2010.{{TwoLeg start}}
{{TwoLegResult|'''[[Olympique Lyonnais|Lyon]]'''|FRA|3–2|[[FC Girondins de Bordeaux|Bordeaux]]|FRA|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Lyon v Bordeaux|3–1]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Bordeaux v Lyon|0–1]]}}
{{TwoLegResult|'''[[FC Bayern Munich|Bayern Munich]]'''|GER|4–4 ([[Away goals rule|a]])|[[Manchester United F.C.|Manchester United]]|ENG|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Bayern Munich v Manchester United|2–1]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Manchester United v Bayern Munich|2–3]]}}
{{TwoLegResult|[[Arsenal F.C.|Arsenal]]|ENG|3–6|'''[[FC Barcelona|Barcelona]]'''|ESP|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Arsenal v Barcelona|2–2]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Barcelona v Arsenal|1–4]]}}
{{TwoLegResult|'''[[Football Club Internazionale Milano|Inter Milan]]'''|ITA|2–0|[[PFC CSKA Moscow|CSKA Moscow]]|RUS|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Inter Milan v CSKA Moscow|1–0]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#CSKA Moscow v Internazionale|1–0]]}}
|}
=== Semi final ===
Leg pertama dimainkan pada 20 dan 21 April, dan Leg kedua dimainkan pada 27 dan 28 April 2010.{{TwoLeg start}}
{{TwoLegResult|'''[[FC Bayern Munich|Bayern Munich]]'''|GER|4–0|[[Olympique Lyonnais|Lyon]]|FRA|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Bayern Munich v Lyon|1–0]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Lyon v Bayern Munich|3–0]]}}
{{TwoLegResult|'''[[Football Club Internazionale Milano|Inter Milan]]'''|ITA|3–2|[[FC Barcelona|Barcelona]]|ESP|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Internazionale v Barcelona|3–1]]|[[2009–10 UEFA Champions League knockout phase#Barcelona v Internazionale|0–1]]}}
|}
=== Final ===
{{main|Final Liga Champions UEFA 2010}}
Pertandingan [[Final Liga Champions UEFA 2010|Final Liga Champions UEFA 2009–2010]] digelar di [[Stadion Santiago Bernabéu|Santiago Bernabéu]], [[Madrid]] pada 22 Mei 2010, antara wakil Jerman [[FC Bayern MünchenMunich|Bayern MünchenMunich]] dan wakil Italia [[Football Club Internazionale Milano|Inter Milan]]. Stadion yang merupakan kandang klub [[Real Madrid C.F.|Real Madrid]] itu, sudah pernah menggelar tiga pertandingan Final European Cup pada tahun 1957,1969 dan 1980. Ini merupakan pertandingan Final pertama Liga Champions yang dimainkan pada hari Sabtu Malam (waktu eropa). Wasit asal Inggris, Howard Webb, ditunjuk sebagai wasit di pertandingan Final tersebut. Kedua klub yang bertanding di Final, sebelumnya telah mendapatkan gelar Juara Liga dan Juara Kompetisi Piala di Liga Domestik nya masing-masing, yang berarti bahwa siapapun pemenang dari Final nanti akan berpeluang menjadi klub ke-enam di eropa yang mampu meraih gelar Treble Winner di benua nya dan tentu saja yang pertama di negara nya. Dan itu juga menjadi Treble Winner kedua (secara berturut-turut) dalam kompetisi Liga Champions, menyusul F.C Barcelona di musim sebelumnya.
{{:Final Liga Champions UEFA 2010}}
{{Ksb
|date=22 Mei 2010
|time=20:45 [[Waktu Musim Panas Eropa Tengah|CEST]]
|team1=[[FC Bayern München|Bayern München]] {{flagicon|GER}}
|score=0–2
|report=[http://www.uefa.com/uefachampionsleague/season=2010/matches/round=2000032/match=2000488/index.html Report]
|team2={{flagicon|ITA}} [[Football Club Internazionale Milano|Inter Milan]]
|goals1=
|goals2= [[Diego Milito|Milito]] {{goal|35||70}}
|stadium=[[Stadion Santiago Bernabéu]], [[Madrid]]
|attendance=73.170
|referee=[[Howard Webb]] ([[The Football Association|Inggris]])}}
== Statistik ==
|