Le tirage au sort s'est déroulé au forum Grimaldi, à Monaco, le 28 août 2014. Les 10 vainqueurs des barrages rejoignent les 22 qualifiés d'office pour le tirage de la phase de groupes, les 32 formations étant divisées en 4 chapeaux.

• Calendrier complet

 Résultat du tirage de l'UEFA Champions League 2014/2015
Groupe A : Club Atlético de Madrid, Juventus, Olympiacos FC, Malmö FF 

Groupe B : Real Madrid CF, FC Basel 1893, Liverpool FC, PFC Ludogorets Razgrad

Groupe C : SL Benfica, FC Zenit, Bayer 04 Leverkusen, AS Monaco FC

Groupe D : Arsenal FC, Borussia Dortmund, Galatasaray AŞ, RSC Anderlecht

Groupe E : FC Bayern München, Manchester City FC, PFC CSKA Moskva, AS Roma

Groupe F : FC Barcelona, Paris Saint-Germain, AFC Ajax, APOEL FC

Groupe G : Chelsea FC, FC Schalke 04, Sporting Clube de Portugal,
NK Maribor

Groupe H : FC Porto, FC Shakhtar Donetsk, Athletic Club, FC BATE Borisov  

Calendrier de la phase de groupes
Journée 1 16–17/09/14
Journée 2 30/09–01/10/14
Journée 3 21–22/10/14
Journée 4 04–05/11/14
Journée 5 25–26/11/14
Journée 6 09–10/12/14

Faits marquants
• Le Groupe A réunit quatre champions nationaux ; les Groupes E et F en réunissent trois.

• L'attaquant de Paris, Zlatan Ibrahimović, a également défendu les couleurs de Barcelone (2009/10) et de l'Ajax (2001–04), deux des trois adversaires des Français dans le Groupe F.

• Galatasaray a battu Arsenal aux tirs au but dans la finale de la Coupe UEFA à Copenhague en 2000, devenant le premier club turc à remporter une compétition européenne.

• Arsenal et Dortmund se retrouvent dans le même groupe pour la troisième fois en quatre éditions.

• L'année passée, Chelsea a battu Schalke 3-0 à domicile et en déplacement tandis que l'Ajax a essuyé une lourde défaite (4-0) face à Barcelone, avant de prendre sa revanche sur les Catalans 2-1 à Amsterdam.

• La Roma a battu chez elle le Bayern dans la phase de groupes 2010/11, lors de la dernière apparition de l'équipe italienne en UEFA Champions League.