Faza pucharowa rozgrywek Ligi Mistrzów UEFA 2019/2020 rozpoczęła się 18 lutego 2020 i została zakończona meczem finałowym, który odbył się na Estádio da Luz w Lizbonie 23 sierpnia 2020. Zwycięzcą został Bayern Monachium po wygranej 1:0 nad Paris Saint-Germain.
8 drużyn, które zajęły 2. miejsca w fazie grupowej Ligi Mistrzów,
Do dalszych etapów turnieju przechodzili zwycięzcy poszczególnych dwumeczów.
Losowanie par 1/8 finału odbyło się 16 grudnia 2019 roku. Zwycięzcy poszczególnych grup w fazie grupowej Ligi Mistrzów zostali rozlosowani przeciwko zespołom, które zajęły 2. miejsca w fazie grupowej Ligi Mistrzów. Drużyny z tych samych federacji oraz grup nie mogły zostać zestawione w jednej parze (dotyczy jedynie 1/8 finału).
Losowanie par tej rundy odbyło się 16 grudnia 2019 roku. Pierwsze mecze zostały rozegrane 18 i 19 lutego oraz 25 i 26 lutego 2020, a rewanże 10 i 11 marca oraz 7 i 8 sierpnia 2020.
Od tej rundy drużyny rywalizujące ze sobą w parach losowane są niezależnie od kraju z którego pochodzą, a także grupy w której występowały. Losowanie par tej rundy odbyło się 10 lipca 2020 roku. Od tej fazy zespoły rozgrywały tylko jeden mecz na neutralnych stadionach Estádio da Luz lub Estádio José Alvalade w Lizbonie. Mecze tej rundy zostały rozegrane od 12 do 15 sierpnia 2020 roku.