El Barcelona aspiraba a jugar su tercera final en cuatro años, todas ellas bajo el mandato de Josep Guardiola, en los que al final ha firmado dos títulos y dos semifinales.
Los ingleses del Chelsea se impusieron con marcador global de 3-2 y eliminó al campeón vigente de Europa.
Sergio Busquets abrió la cuenta por el Barsa a los 35 minutos y Andrés Iniesta aumentó la ventaja a los 43.
Al minuto 49, Lionel Messi erró un penal al estrellar el balón en el travesaño, en otra actuación gris del astro argentino tras deslucir el sábado en la derrota 2-1 contra el Madrid.
Cuando Barcelona ganaba 2-0, el brasileño Ramires aprovechó una contra y anotó en los descuentos del primer tiempo.
El último tanto de los azules, lo realizó Fernando Torres.
Chelsea jugó gran parte del encuentro con un hombre menos por la expulsión a los 37 minutos de su capitán, John Terry, por pegarle un rodillazo en la corva al chileno Alexis Sánchez.
Chelsea disputará la final del 19 de mayo en Múnich contra Bayern Munich o Real Madrid, que definen el miércoles.