西班牙队在预选赛中以总比分7比3的成绩完胜罗马尼亚队，晋级正赛。与上届欧洲杯一样，1964年欧洲杯也只有进入半决赛才在西班牙进行。西班牙队的1/8决赛的对手是北爱尔兰队，就是这样一支不那么强大的球队差点绊住西班牙队夺冠的脚步，西班牙队在毕尔巴鄂1比1被对手逼平，比利亚隆加提出辞职，但被拒绝，西班牙队来到贝尔法斯特进行第二回合比赛，巧的是主力门将受伤，替补门将佩平出场，立下大功，至少挡出3次对方的威胁射门，最终亨托的进球让西班牙队以1比0获胜，闯入下一回合。奇怪的是，西班牙队在下一回合遭遇了爱尔兰队，这次西班牙队没有脚软，以总比分7比1战胜对手，打进在本土进行的半决赛。
西班牙队半决赛在伯纳乌球场进行，对手是实力强劲的匈牙利队，在90分钟比赛内西班牙队与对手打成1比1平，巴塞罗那边锋佩雷达打进一球。在加时赛中，皇马的阿曼西奥为球队打进一球，西班牙队以2比1战胜匈牙利队，挺进决赛。
决赛在西班牙队和苏联队之间进行，决赛前有传闻说西班牙的国家元首弗朗哥不会前往球场，因为害怕出现给苏联队颁奖的一幕，就像1936年柏林奥运会，希特勒给杰西·欧文斯颁奖一样。但是最终弗朗哥出席了在伯纳乌球场的决赛，弗朗哥是被自己的幕僚们半哄半骗去的，几位部长都告诉他西班牙队肯定能夺冠，所以弗朗哥偕自己的妻子卡门来到伯纳乌。
西班牙是狂热的足球热土，当场比赛伯纳乌球场涌入了10万球迷。苏联队在当时非常强大，他们拥有足球史上的最佳门将之一“黑蜘蛛”雅辛，一年前雅辛刚刚获得金球奖。比赛开始后，苏联队的技术更好，但西班牙人在主场球迷的助威声下踢得更有激情，第6分钟，佩雷达为西班牙队建功，但2分钟后，侯赛因诺夫为苏联队扳平比分。比赛眼看就要进入加时赛，第84分钟，佩雷达传中，马塞利诺头球得分，最终帮助西班牙队以2比1战胜了苏联队。马塞利诺被铭记为西班牙队的第一英雄，而谁传的球在当时却说不清楚，因为当时转播技术有限，西班牙电视台没有采集到传中场面，为了应付观众，使用了此前阿曼西奥的传中画面，所以在很长一段时间内，大家都认为阿曼西奥是第二功臣，直到1992年英国BBC电视台播放了一段独立摄影，大家才发现传球的是佩雷达，西班牙电视台也更正了自己的错误，将这一功劳还给了前巴萨球员。佩雷达第一次看到这个进球的全画面时放声大哭。
西班牙队的胜利成为弗朗哥庆祝获得内战胜利25周年的礼物，赛后西班牙队主力后卫奥利韦利亚说过这么一段话：“我们要将这个胜利首先献给最高统帅弗朗哥，他今天下午前来观战让我们倍感荣幸，也激励了球员们的士气，球员们做到了一切不可能做到的事，要将这个令人激动的胜利献给弗朗哥和西班牙。”虽然这场比赛已经过去了半个多世纪，但当人们看到一名球员如此讴歌弗朗哥，还是会给人似曾相识并不寒而栗的感觉。
