I tisdagens returmöte var det Bayern för hela slanten.
Trots ett gigantiskt övertag av tyskarna dröjde det till början av andra halvlek innan Robert Lewandowski gjorde det förlösande 1–0-målet. Där och då hade vi 1–1 och förlängningsläge.
Bayerns dominans fortsatte därefter även om Villarreal stack upp emellanåt.
Mitt i den tyska jakten på ett 2–0-mål kom kallduschen. Villarreal kontrade och bollen letade sig fram till nyss inbytte Samuel Chukwueze som kvitterade till 1–1 i 88:e minuten.
"Vi är lyckliga"
Bayern tryckte på för att ta ledningen återigen, för att skaka fram en förlängning. Men den tyska jätten lyckades inte, Villarreal höll undan, fixade 1–1 (2–1 över två matcher) och tog sig sensationellt till semifinal.
– Vi är lyckliga. Från det att vi lottades mot Bayern har vi sagt till oss själva att vi kan göra det. Tron och sättet det här laget fajtas på har hjälpt oss att uppnå det, säger Villarreals Gerard Moreno i en kommentar på Uefas hemsida.
– Det är väldigt svårt att vinna i fotboll men vi förtjänade att gå vidare. Vi visste att vi skulle plågas i försvaret men vi skulle få våra chanser och i slutet lyckades Chukwueze ta till vara på chansen.
Bayern Münchens Thomas Müller:
– Det är svårt att acceptera det här, jag vet inte vad jag ska säga.
I semifinalen väntar vinnaren i mötet mellan Benfica och Liverpool.
Förlängningsdrama i Madrid
I tisdagens andra kvartsfinal såg det länge också ut att bli en skräll.
Chelsea hade 3–0 borta mot Real Madrid med tio minuter kvar av ordinarie tid – och hade där och då vänt 1–3-förlusten hemma till avancemang.
Men med tio minuter kvar att spela fixade Rodrygo fram en förlängning då han på volley smällde in 1–3 på Santiago Bernabéu.
Väl i förlängningen blev Karim Benzema, som gjorde hattrick i London förra veckan, stor matchhjälte för hemmalaget då han nickade in 2–3 i den 96:e minuten.
Omvända roller och Chelsea gjorde vad de kunde för att göra 4–2 och vaska fram en straffläggning, men spanjorerna klarade den brittiska anstormningen och klarade av att hålla siffrorna vid 2–3, vilket tog Real Madrid till semifinal efter sammanlagt 5–4 över två matcher.
– Det är otroligt. Vi var döda fram till målet vi gjorde. Vi gav inte upp och våra fans fortsatte att stötta oss, säger Reals Luka Modric till BT Sport.
I semifinalen ställs Real mot vinnaren i mötet mellan Atlético Madrid och Manchester City.