Alexis Mac Allister had Argentina een vroege voorsprong gegeven binnen 10 minuten, alleen voor Dan Ndoye om in de 67ste minuut gelijk te maken voor Zwitserland.
Vijf minuten later draaide de wedstrijd beslissend toen Breel Embolo een tweede gele kaart kreeg voor simulatie na een VAR-herziening die een eerdere boeking voor Argentina's Leandro Paredes onder het protocol voor verkeerde identiteit van het toernooi omkeerde, waardoor de Zwitsers met 10 man kwamen te staan.
Zwitserland hield stand voor de rest van de reguliere speeltijd, maar Julian Alvarez produceerde een verbluffende afstandsschot in de 112de minuut voordat Lautaro Martinez een derde toevoegde om de overwinning te voltooien.
Na de wedstrijd was Scaloni eerlijk in zijn beoordeling van een moeilijke middag voor zijn ploeg.
"De waarheid is dat we vandaag hebben geleden. We wisten dat ze een zeer fysiek team waren. Ik denk dat ze ons in veel moeilijkheden hebben gebracht. We konden niet uit bepaalde situaties komen. De waarheid is dat het geluk vandaag aan onze zijde was, omdat ze een speler van het veld stuurden en, vanaf daar, ging het team in de aanval.
"We moeten realistisch zijn, we hebben dingen om aan te verbeteren, maar winnen is altijd beter. Dat gezegd hebbende, wat dit team vandaag heeft bereikt is historisch. Ook al hadden we beter kunnen spelen, weer in een halve finale zijn is historisch," zei hij.
Julian Alvarez, wiens moment van kwaliteit uiteindelijk de Zwitserse weerstand doorbrak, reflecteerde op de moeilijkheid om een team te doorbreken dat het grootste deel van de tweede helft en de hele extra tijd met 10 man verdedigde.
"[Ik ben] vooral heel blij. We bleven tot het einde proberen, de dingen werden moeilijk, ook al hadden we een extra man, de extra tijd... Maar goed, we wisten dat als we allemaal samen doorgingen, het doelpunt zou komen, en zo gebeurde het.
"Het is duidelijk dat we liever eerder hadden gewonnen, maar we weten dat het niet gemakkelijk is. Alle wedstrijden op het Wereldkampioenschap zijn zo geweest. En goed, met nog twee te gaan, gaan we er vol voor," zei Alvarez.
De overwinning stuurt Argentina door naar de halve finale tegen Engeland, met Scaloni's ploeg nu nog twee overwinningen verwijderd van het worden van het eerste land sinds Brazilië in 1962 dat de Wereldbeker behoudt.
Zwitserland, daarentegen, bleef achter met spijt over de scheidsrechterlijke beslissing die de wedstrijd vormde, met hoofdcoach Murat Yakin die achteraf woedend was en aanvoerder Granit Xhaka die toegaf dat de uitsluiting de samenstelling van de wedstrijd had veranderd.
Voor Argentina verlengt het resultaat echter een opmerkelijke reeks onder Scaloni die nu achtereenvolgens twee halve finale-optredens op het Wereldkampioenschap heeft opgeleverd.