O campeão nacional Benfica ficou no Grupo C, com os russos do Zenit, treinados pelo português André Villas-Boas e onde alinham os ex-Benfica Javi García, Ezequiel Garay e Axel Witsel; os alemães do Bayer Leverkusen, que os encarnados encontraram há dois anos na caminhada para a final da Liga Europa (onde acabaram derrotados pelo Chelsea); e os franceses do Monaco, orientados pelo ex-treinador do Sporting, Leonardo Jardim, e onde joga também o médio ofensivo da formação encarnada, Bernardo Silva, emprestado esta época pelas águias à equipa monegasca. O Benfica inicia a fase de grupos a 16 de setembro frente ao Zenit, na Luz, e termina a 9 de dezembro, a receber o Bayer Leverkusen.
O Sporting enquadrou-se no Grupo G, com os ingleses do Chelsea, treinado por José Mourinho; os alemães do Shalke 04 e os eslovenos do Maribor, estreantes na fase de grupos da liga milionária. Os "leões" abrem a fase de grupos a jogar em Maribor e terminam com a visita a Stamford Bridge (terreno do Chelsea) a 10 de dezembro.
Por fim, o FC Porto vai disputar o Grupo H, com os ucranianos do Shakhtar Donetsk, os bascos do Athletic Bilbao e os bielorrussos do BATE Borisov. Os azuis e brancos começam a fase de grupos a receber o BATE Borisov e fecham defrontando o Shakhtar Donetsk, no Estádio do Dragão, a 10 de dezembro.
Os restantes grupos ficaram assim ordenados:
Grupo A - Atlético de Madrid (Espanha); Juventus (Itália); Olympiacos (Grécia) e Malmö (Suécia)
Grupo B - Real Madrid (Espanha); Basileia (Suíça); Liverpool (Inglaterra) e Ludogorets (Bulgária)
Grupo D - Arsenal (Inglaterra); Borussia Dortmund (Alemanha); Galatasaray (Turquia) e Anderlecht (Bélgica)
Grupo E - Bayern Munique (Alemanha); Manchester City (Inglaterra); CSKA Moscovo (Rússia) e AS Roma (Itália)
Grupo F - Barcelona (Espanha); Paris Saint-Germain (França); Ajax (Holanda) e APOEL Nicósia (Chipre)
Os encontros da fase de grupos realizam-se a 16 e 17 de setembro (primeira jornada), 30 de setembro e 1 de outubro (segunda), 21 e 22 de outubro (terceira), 4 e 5 de novembro (quarta), 25 e 26 de novembro (quinta) e 9 e 10 de dezembro (sexta).
A final realiza-se a 6 de junho, no Estádio Olímpico de Berlim.