16 zespołów podzielono wcześniej na dwa koszyki. Rozstawieni byli zwycięzcy grup, czyli Paris Saint Germain, Schalke, Malaga, Borussia, Juventus, Bayern, Barcelona i Manchester United. Drugi koszyk reprezentowały ekipy Szachtara Donieck, Arsenalu, Galatasaray Stambuł, Valencii, Realu Madryt, AC Milan, Celtiku Glasgow oraz FC Porto.
Nie mogły trafić na siebie drużyny z tego samego koszyka, tej samej grupy bądź tego samego kraju. Rozstawione zespoły mają ten przywilej, że spotkania rewanżowe rozegrają na swoim obiekcie. Ambasadorem losowania był Steve McManaman, dwukrotny zwycięzca Ligi Mistrzów z Realem Madryt, w 2000 oraz 2002 roku.
Pary 1/8 finału Ligi Mistrzów:
Galatasaray Stambuł - Schalke 04 Gelsenkirchen
Celtic Glasgow - Juventus
Arsenal FC - Bayern Monachium
Szachtar Donieck - Borussia Dortmund
AC Milan - FC Barcelona
Real Madryt - Manchester United
Valencia - Paris Saint Germain
FC Porto - Malaga
Pierwsze mecze: 12/13 – 19/20 luty
Rewanże: 5/6 – 12/13 marca
Finał odbędzie się 25. maja 2013 roku na londyńskim Wembley.