El club francés marcó dos veces en los cinco últimos minutos, pero el triunfo en su estadio Parc des Princes no le sirvió para mucho porque fue marginado por el triunfo de Salzburgo 3-2 sobre Bratislava.
Salzburgo avanzó a los dieciseisavos de final junto con Athletic, que ya tenía su boleto asegurado.
El argentino Javier Pastore marcó uno de los goles de PSG.
La eliminación pone en duda la permanencia del técnico de PSG, Antoine Kombouare, especialmente después que el director deportivo del club, Leonardo, admitió recientemente haberse reunido con el ex timonel del Chelsea Carlo Ancelotti.
El equipo francés, que cuenta con la enorme billetera de sus dueños qataríes, gastó 82 millones de euros (116 millones de dólares) en refuerzos al comienzo de la temporada, incluyendo el fichaje de Pastore por 42 millones de euros (60 millones de dólares) procedente del Palermo italiano.
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PSG, que está empatado en el liderato de la liga francesa, también fue eliminado de la Copa de la Liga.
Jon Aurtenetxe abrió la cuenta por Bilbao, pero Pastore y Mathieu Bodmer le dieron ventaja de 2-1 a PSG. David López igualó por el equipo dirigido por el argentino Marcelo Bielsa, hasta que un autogol de Iñigo Pérez y un tanto de penal de Guillaume Hoarau sellaron el triunfo de PSG.
El brasileño Nene falló un penal por PSG.
Por su parte, Lazio evitó correr la misma suerte que PSG y se clasificó por el Grupo D con un triunfo 2-0 sobre Sporting de Lisboa, el líder del sector que ya tenía su pasaporte sellado. Libor Kozak y Giusseppe Sculli anotaron los goles por el club italiano.
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Besiktas superó a Stoke 3-1 y le quitó al equipo inglés el primer puesto del Grupo E. Ambos superaron la fase de grupos.
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