Fase sistem gugur Liga Champions AFC 2023–2024 dimulai pada 13 Februari dengan babak 16 besar dan akan berakhir pada 18 Mei 2024 dengan final untuk menentukan juara Liga Champions AFC 2023–2024.^[1] Sebanyak 16 tim bertanding di fase gugur.

Pemenang grup dan tiga runner-up terbaik di penyisihan grup dari masing-masing wilayah melaju ke babak 16 besar, dengan Wilayah Barat (Grup A–E) dan Wilayah Timur ( Grup F – J) memiliki delapan tim yang lolos.

Wilayah	Grub	Juara Grub	Juara kedua (tiga terbaik dari tiap wilayah)
Wilayah Barat	A	Al Ain	Al-Fayha
	B	Nasaf	—
	C	Al-Ittihad	Sepahan
	D	Al Hilal	Navbahor
	E	Al Nassr	—
Wilayah Timur	F	Bangkok United	Jeonbuk Hyundai Motors
	G	Yokohama F. Marinos	Shandong Taishan
	H	Ventforet Kofu	—
	I	Kawasaki Frontale	Ulsan HD
	J	Pohang Steelers	—

Di babak sistem gugur, 16 tim akan memainkan turnamen eliminasi tunggal, dengan tim dibagi menjadi dua wilayah hingga final. Setiap pertandingan dimainkan dengan sistem kandang dan tandang dua pertandingan. Waktu tambahan dan adu penalti digunakan untuk menentukan pemenang jika diperlukan (perhatikan bahwa aturan gol tandang telah dihapuskan) (Peraturan Pasal 10.1).^[2] Urutan pertandingan (kandang vs tandang) ditentukan melalui pengundian, kecuali final. Final telah ditentukan sebelumnya secara bergilir, dengan leg pertama akan diselenggarakan oleh tim dari wilayah Timur. Pertandingan ditentukan dalam undian tunggal yang dilakukan pada 28 Desember 2023.

Jadwal Kompetisi adalah sebagai berikut..^[1]

Babak	Ronde	Tanggal undian	Leg pertama	Leg kedua
Babak gugur	Babak 16 besar	28 Desember 2023	13–15 Februari 2024	20–22 Februari 2024
	Perempat final		4–6 Maret 2024	11–13 Maret 2024
	Semifinal		16–17 April 2024	23–24 April 2024
	Final		11 Mei 2024	25 Mei 2024

Bagan ditentukan setelah pengundian babak sistem gugur yang diadakan pada 28 Desember 2023, 16:00 MYT (UTC+8), di AFC Rumah di Kuala Lumpur, Malaysia.

	Babak 16 besar						Babak kedua						Semifinal						Final
	Jeonbuk Hyundai Motors	2	1	3
	Pohang Steelers	0	1	1
							Jeonbuk Hyundai Motors	1	0	1
							Ulsan HD	1	1	2
	Ulsan HD	3	2	5
	Ventforet Kofu	0	1	1
													Ulsan HD	1	2	3(4)
													Yokohama F. Marinos	0	3	3(5)
	Shandong Taishan	2	4	6
	Kawasaki Frontale	3	2	5
							Shandong Taishan	1	0	1
							Yokohama F. Marinos	2	1	3
	Bangkok United	2	0	2
	Yokohama F. Marinos (p.w.)	2	1	3
																			Yokohama F. Marinos
																			Al Ain
	Nasaf	0	1	1
	Al Ain	0	2	2
							Al Ain (a.p.)	1	3	4 (3)
							Al Nassr	0	4	4 (1)
	Al-Fayha	0	0	0
	Al Nassr	1	2	3
													Al Ain	4	1	5
													Al Hilal	2	2	4
	Sepahan	1	1	2
	Al Hilal	3	3	6
							Al Hilal	2	2	4
							Al-Ittihad	0	0	0
	Navbahor	0	1	1
	Al-Ittihad	0	2	2

Leg pertama dimainkan pada 13, 14 dan 15 Februari, dan leg kedua dimainkan pada 20, 21 dan 22 Februari 2024.

Wilayah Barat

Tim 1	Agregat	Tim 2	Leg 1	Leg 2
Nasaf	1–2	Al Ain	0–0	1–2
Al-Fayha	0–3	Al Nassr	0–1	0–2
Sepahan	2–6	Al Hilal	1–3	1–3
Navbahor	1–2	Al-Ittihad	0–0	1–2

Wilayah Timur

Tim 1	Agregat	Tim 2	Leg 1	Leg 2
Jeonbuk Hyundai Motors	3–1	Pohang Steelers	2–0	1–1
Ulsan HD	5–1	Ventforet Kofu	3–0	2–1
Shandong Taishan	6–5	Kawasaki Frontale	2–3	4–2
Bangkok United	2–3	Yokohama F. Marinos	2–2	0–1 (p.w.)

Al Ain menang agregat 2–1.

---

Al Nassr menang agregat 3–0.

---

Al Hilal menang agregat 6–2 .

---

Al-Ittihad menang agregat 2–1.

Jeonbuk Hyundai Motors menang agregat 3–1.

---

Ulsan HD menang agregat 5–1.

---

Shandong Taishan menang agregat 6–5.

---

Yokohama F. Marinos menang agregat 3–2

Leg pertama akan dimainkan pada 4, 5, dan 6 Maret, serta leg kedua pada 11, 12, dan 13 Maret 2024.

Wilayah Barat

Tim 1	Agregat	Tim 2	Leg 1	Leg 2
Al Ain	4–4 (3–1 p)	Al Nassr	1–0	3–4 (p.w.)
Al Hilal	4–0	Al-Ittihad	2–0	2–0

Wilayah Timur

Tim 1	Agregat	Tim 2	Leg 1	Leg 2
Jeonbuk Hyundai Motors	1–2	Ulsan HD	1–1	0–1
Shandong Taishan	1–3	Yokohama F. Marinos	1–2	0–1

Agregat 4–4; Al Ain menang adu penalti 3–1.

---

Al Hilal menang agregat 4–0.

Ulsan HD menang agregat 2–1.

---

Yokohama F. Marinos menang agregat 3–1.

Leg pertama akan dimainkan pada 16 dan 17 April, dan leg kedua akan dimainkan pada 23 dan 24 April 2024.

Wilayah Barat

Tim 1	Agregat	Tim 2	Leg 1	Leg 2
Al Ain	5-4	Al Hilal	4-2	1-2

Wilayah Timur

Tim 1	Agregat	Tim 2	Leg 1	Leg 2
Ulsan HD	3-3 (4-5 a.p.)	Yokohama F. Marinos	1-0	2-3 (p.w.)

Al Ain menang agregat 5–4

Aggregat 3-3,Yokohama F. Marinos menang adu penalti 5-4

Pemenang babak semifinal wilayah Timur akan menjadi tuan rumah pada leg pertama yang merupakan kebalikan dari final musim sebelumnya.

Tim 1	Agregat	Tim 2	Leg 1	Leg 2
Yokohama F. Marinos		Al Ain	11 Mei	25 Mei

Kesalahan pengutipan: Ditemukan tanda <ref> untuk kelompok bernama "lower-alpha", tapi tidak ditemukan tanda <references group="lower-alpha"/> yang berkaitan