L'Inghilterra era in vantaggio dal 55° minuto grazie ad Anthony Gordon, che è entrato in area per concludere al volo dopo un superb cross di Morgan Rogers. Il vantaggio è durato fino a metà del secondo tempo, con Jordan Pickford che ha prodotto una serie di parate per respingere ondata dopo ondata di pressione argentina. Alexis Mac Allister ha poi colpito di testa contro il palo su un cross di Rodrigo De Paul mentre i detentori continuavano a spingere.
La svolta è finalmente arrivata all'85° minuto, quando Enzo Fernandez ha scagliato un tiro straordinario da distanza oltre Pickford per pareggiare i conti. Lionel Messi, che ha assistito entrambi i gol dell'Argentina, ha poi trovato Lautaro Martinez due minuti dopo il tempo di recupero, e il sostituto ha segnato il gol della vittoria per completare la rimonta.
L'Argentina affronterà ora la Spagna nella finale di domenica mentre difende il titolo vinto nel 2022, mentre l'Inghilterra dovrà affrontare una partita per il terzo posto contro la Francia sabato.
Il match-winner Martinez ha faticato a contenere le sue emozioni dopo.
"Davvero non so cosa dire. È molto travolgente. Ho sempre sognato questo momento con la nazionale, da quando mio padre mi ha comprato il mio primo paio di scarpe," ha detto. "Questo per me significa più di un semplice gol, essere in finale...
"Ho i miei bambini qui con me, mi hanno aiutato a rallentare. Solo un momento indimenticabile, uno che dobbiamo goderci. Oggi sono un uomo che gode della vita. Anche Enzo ha segnato un gol straordinario. Sono calmo e sicuro perché questa squadra continua a mostrare di cosa è capace. Si sono stancati. Hanno pressato per 60 minuti e non potevano dare di più.
"Abbiamo iniziato a spingere e abbiamo preso slancio perché eravamo più calmi, abbiamo preso più controllo del pallone e ci siamo alzati di più in campo. Alla fine abbiamo segnato i due gol, e dopo tre anni e mezzo siamo di nuovo in finale di Coppa del Mondo."
L'allenatore dell'Argentina, Lionel Scaloni, era altrettanto emozionato al fischio finale.
"Beh, sono senza parole. Una grande felicità per il nostro paese e per la nostra gente. E un'altra grande felicità per questo gruppo che non smette mai di sorprendermi e non sa mai quando è battuto," ha detto. "Posso dire loro che cercheremo di vincere, daremo tutto, ma la verità è che farlo è molto difficile. È molto difficile per le persone capire cosa hanno dato i nostri giocatori. È così impressionante. Siamo unici. Non è arroganza, è tutto cuore. Oggi così tante persone sono arrivate qui per sostenerci e per questo sono davvero grato - ci hanno aiutato a vincere. Questa maglia merita che diamo assolutamente tutto fino alla fine. Non risparmiare nulla."
Per l'Inghilterra, la sconfitta ha sollevato interrogativi su una serie di sostituzioni difensive effettuate dall'allenatore Thomas Tuchel mentre la sua squadra si ritirava più indietro in cerca della vittoria, ma lui ha insistito dopo di non avere rimpianti.
"Continuiamo con il contratto fino agli Europei in casa. Non vedo l'ora, anche se in questo momento è difficile guardare così lontano," ha detto Tuchel. "Certo, è una semifinale; molte grandi nazioni calcistiche vengono eliminate prima della semifinale, quindi è un risultato. Nessuno vuole sentire questo in questo momento; nemmeno io perché esigiamo il massimo da noi stessi. Questa è semplicemente la natura dell'essere competitivi."
Nonostante il modo in cui è arrivata la sconfitta, il percorso dell'Inghilterra verso le ultime quattro sarà visto internamente come un passo positivo, con la semifinale che rappresenta la loro migliore prestazione in Coppa del Mondo dalla vittoria sul suolo di casa 60 anni fa, e una vittoria sulla Francia sabato estenderebbe ulteriormente quel miglior piazzamento dal 1966.