La escuadra blanca se enfrentará al ganador de la otra semifinal, entre el Atlético y el Barcelona (4-4 en la ida), que se define el miércoles.
El cuadro vasco golpeó primero con un tanto de Ander Barrenetxea (16) con el que igualaba la eliminatoria, aunque el brasileño Endrick (30) devolvió la ventaja al conjunto blanco.
En la segunda parte, los donostiarras se adelantaron con un gol del austriaco David Alaba (72) en propia portería y de Mikel Oyarzabal (80). Sin embargo, los madridistas se repusieron rápidamente con dos dianas, del inglés Jude Bellingham (82) y del francés Aurélien Tchouaméni (86), pero Oyarzarbal mandó el partido a la prórroga en el descuento (90+3).
En la prórroga, un espectacular testarazo del alemán Antonio Rüdiger (115) significó el billete a la final que se disputará el próximo 26 de abril en el estadio de la Cartuja, en Sevilla.