Thể thức thi đấu
Giải đấu vẫn được tổ chức theo thể thức loại trực tiếp sân nhà – sân khách. Có 29 đội bóng tham dự. Liên Xô, Áo và Luxemburg là những đội được nhận vé vào thẳng vòng 2. Các đội sẽ thi đấu theo thể thức sân nhà sân khách cho đến vòng bán kết. 4 đội xuất sắc nhất sẽ tham dự vòng đấu cuối cùng để chọn ra nhà vô địch. TBN là quốc gia đã được chọn để đăng cai vòng đấu cuối cùng này.
Hy Lạp bỏ cuộc vì lý do chính trị
4 năm trước đó, ĐT Tây Ban Nha là đội đầu tiên từ chối ra sân đá tứ kết với Liên Xô. Năm 1964, đến lượt Hy Lạp là đội thứ 2 bỏ giải vì những lý do chính trị. Trong trận đấu vòng loại gặp Albania, Hy Lạp đã từ chối ra sân thi đấu vì hai nước đã từng có chiến tranh với nhau vào năm 1912 và cho đến thời điểm đó mâu thuẫn vẫn chưa được giảng hòa. Kết quả là Hy Lạp bị loại và Albania nghiễm nhiên giành vé.
Hiện tượng Luxemburg và Đan Mạch
ĐT Luxemburg được xem là hiện tượng của giải đấu năm 1964. Họ đã xuất sắc đánh bại ĐT Hà Lan ở vòng 1/8 sau khi giành thắng lợi ở 2 lượt trận với tỷ số 3-2. Đến vòng tứ kết, Luxemburg đã hòa Đan Mạch sau 2 lượt trận với tỷ số không tưởng 5-5, và cặp đấu này đã phải diễn lượt trận thứ 3 mới phân định thắng thua. Kết quả là Luxemburg đã phải ngậm ngùi chia tay giải vì thua chung cuộc 5-6.
ĐT Đan Mạch đã lọt vào tới bán kết của giải đấu năm 1964 và họ chỉ chịu thua các nhà ĐKVĐ khi đó là ĐT Liên Xô với tỷ số 3-0. Ở trận tranh giải 3, dù cố gắng nhưng Đan Mạch đã không thể làm nên bất ngờ trước một ĐT Hungary mạnh hơn và chịu thua với tỷ số 1-3.
ĐT Liên Xô mất ngôi vô địch
Việc nhà ĐKVĐ năm 1960 tiến thẳng một mạch đến trận cuối cùng không làm ai ngạc nhiên. Nạn nhân đầu tiên của Liên Xô là Italia. Tiếp đó, họ thổi bay Thụy Điển, trước khi buộc Đan Mạch phải quy hàng bằng các bàn thắng của Voronin, Ponedelnik và Ivanov ở trận bán kết. Nhưng đến ngày 21/6/1964, trong trận CK trên SVĐ Bernabeu huyền thoại, dưới sự chứng kiến của nhà độc tài Franco, thủ môn huyền thoại Lev Yashin và đồng đội đã trở thành nhà cựu VĐ. Ngay phút thứ 6, Pereda đã mở tỷ số cho TBN. Tuy nhiên, Khusainov cũng chỉ cần 2 phút sau để quân bình tỷ số. Sau những phút đầu nhiều cảm xúc, trận đấu bắt đầu diễn ra giằng co hấp dẫn nhưng không có bàn thắng cho đến phút 83. “Nhà đạo diễn” Suarez thực hiện một đường chuyền chính xác sang cánh phải, Pereda lật vào để Marcelino đánh đầu, bóng đi sát cột dọc và Yashin chỉ còn biết đứng nhìn. TBN chính thức trở thành nhà Vua mới của bóng đá châu Âu.