Bước vào trận bán kết gặp Sinh viên Hàn Quốc, U23 Việt Nam tung ra sân đội hình gồm những cầu thủ đã chơi nổi bật nhất ở vòng bảng. Đáng chú ý nhất là việc Nguyên Mạnh trấn giữ khung thành và Phi Sơn đảm nhiệm vị trí tiền vệ cánh phải.
Sau những phút đầu nhập cuộc chậm, U23 Việt Nam đã vùng lên với sự năng nổ của Phi Sơn. Tiền vệ người Hà Tĩnh chính là người thi đấu nổi bật nhất trên hàng tấn công của U23 Việt Nam với kỹ thuật khéo léo cùng khả năng kiến tạo tốt cho đồng đội. Phút thứ 15, Phi Sơn làm náo loạn hàng phòng ngự của SV Hàn Quốc với một pha độc diễn trong vòng cấm nhưng cú sút của anh lại đi không đủ hiểm.
Nửa cuối hiệp một chứng kiến phong độ xuất sắc của thủ thành Kim Kyeong Min khi anh liên tục cứu thua cho SV Hàn Quốc. Đầu tiên là tình huống cản phá thành công khi đối mặt với Hà Minh Tuấn ở phút 30. Sau đó đến phút 39, đến lượt Văn Thắng cũng không thể chiến thắng được Kyeong Min dù đối mặt trực tiếp.
Phút 42, Phi Sơn đảo bóng và bất ngờ tung cú sút ngay trước vòng 16m50 nhưng Kyeong Min vẫn chơi tỉnh táo để kịp thời dùng những đầu ngón tay đẩy cú sút đập đất của tiền vệ số 19 đi ra ngoài. Có thể khẳng định, chính Kyeong Min và Phi Sơn là hai cầu thủ thi đấu hay nhất bên phía hai đội trong hiệp một.
Hiệp hai chứng kiến sức ép mạnh mẽ đến từ phía SV Hàn Quốc. Đội bóng đến từ xứ sở kim chi thường xuyên sử dụng những đường bóng bổng để uy hiếp vòng cấm U23 Việt Nam. Trong khi đó, kể từ khi Phi Sơn bị đau rời sân ở phút 59, hàng công U23 Việt Nam không còn tạo được những pha bóng nguy hiểm về phía khung thành SV Hàn Quốc.
Phút 64, U23 Việt Nam may mắn không bị thủng lưới khi tiền đạo Kim Joung Jin của SV Hàn Quốc dứt điểm cận thành đưa bóng dội trúng cột dọc nảy ra. Bốn phút sau tình huống này, Lee Tae Hee của SV Hàn Quốc phải nhận thẻ vàng thứ hai rời sân.
Mặc dù có lợi thế hơn người nhưng trong suốt hơn 20 phút còn lại của trận đấu, U23 Việt Nam không thể tạo ra được những pha bóng tấn công hiệu quả để ghi được bàn thắng. Hòa 0-0 sau 90 phút, U23 Việt Nam và SV Hàn Quốc bước vào loạt sút luân lưu để phân định thắng thua.
Trên chấm 11m, Nguyên Mạnh đã xuất sắc cản được hai cú đá của SV Hàn Quốc để đưa U23 Việt Nam giành chiến thắng 4-3 và đoạt vé vào chơi chung kết BTV Cup 2013.
Đội hình xuất phát của U23 Việt Nam: Nguyên Mạnh, Quang Hùng, Thanh Hào, Mạnh Hùng, Ngọc Đức, Thanh Hiền, Vũ Minh Tuấn (Hải Huy 69’), Văn Quyết, Văn Thắng (Hồng Quân 83’), Phi Sơn (Mạnh Dũng 59’), Hà Minh Tuấn.