Sin embargo, Perú volvió a acercarse con peligro con Jefferson Farfán, que empalmó un remate defectuoso. Claudio Pizarro tuvo una aproximación más, en el minuto 30, cabeceando por encima del arco, tras lo cual Benítez conectó un remate sorpresivo en la media luna que se perdió por un costado. Como velocista, Christian Benítez se corrió la cancha e ingresó entre los dos centrales para habilitar a Méndez, que definió con técnica en el primer palo estremeciendo a los hinchas que colmaron las tribunas del Estadio Olímpico Atahualpa. La Tri intentó abrir la cancha con variantes como el paso del eficiente Antonio Valencia al costado izquierdo, y del enganche Joao Rojas al derecho.
En la fecha 10 comenzando la segunda ronda, Ecuador viajó a La Paz para enfrentarse a Bolivia, donde empatarían a dos goles, para los Bolivianos marcó por doblete Pablo Escobar y para los ecuatorianos marco también por doblete Enner Valencia. Y en la última fecha, los ecuatorianos recibieron la visita de Argentina en Quito, donde se despidieron de las eliminatorias con una nueva derrota por 1-3 con gol del ecuatoriano Romario Ibarra con el gol más rápido a los cuarenta segundos. En la fecha 4, visitó a Venezuela en Puerto Ordaz, donde los ecuatorianos vencieron por 1-3 con goles de Felipe Caicedo, Fidel Martínez y Jefferson Montero, para los Venezolanos descontó Josef Martínez, mateniendo el primer lugar con un puntaje perfecto de 12 puntos.
El resultado final fue de 1-3 para el cuadro de Jürgen Klopp. En marzo de 2017 empezaría la recta final de las eliminatorias. En agosto se reanudaron las eliminatorias con las fechas 15 y 16 donde Ecuador visitó a Brasil en la ciudad de Porto Alegre y cayó 2-0 con goles de Paulinho y Philippe Coutinho, descendiendo así hasta el octavo puesto. En octubre de 2016 llegaron las fechas 9 y 10 de las eliminatorias, en la fecha 9, cerrando la primera ronda, Ecuador recibió la visita de Chile en Quito, donde los ecuatorianos ganaron por 3-0 con goles de Antonio Valencia, Cristian Ramírez y Felipe Caicedo.
Delanteros: Felipe Caicedo, Jefferson Montero, Joao Rojas, Enner Valencia, Jaime Ayoví. Volantes: Oswaldo Minda, Carlos Gruezo, Antonio Valencia, Edison Méndez, Renato Ibarra, Fidel Martínez, Cristian Noboa, Luis Saritama, Michael Arroyo. En la fecha 8, Ecuador visitó en Lima a Perú donde caerían por 2-1, los goles los convirtieron Christian Cueva, de penal, y Renato Tapia, para Ecuador descontó Gabriel Achilier.
En la fecha 2, Ecuador recibió a Bolivia, con una intensa lluvia en el primer tiempo, luego en el segundo tiempo marcan Miller Bolaños y Felipe Caicedo de penal, ganando así 2-0. En noviembre de 2015, en la fecha 3, Ecuador recibió a Uruguay ganando por 2-1 con goles de Felipe Caicedo y Fidel Martínez, descontando Edinson Cavani. En la fecha 7, los ecuatorianos recibieron en Quito a Brasil, donde caerían goleados 0-3, perdiendo su invicto de local que conservaban desde las eliminatorias Sudáfrica 2010. Los goles los hicieron Neymar de penal, luego un autogol de Walter Ayovi y Gabriel Jesus.
El combinado de Ecuador tuvo un partido amistoso con la selección de Australia en la que en el primer tiempo perdía por 3-0 y en el segundo tiempo la Tricolor remontó 3-4, siendo uno de las victoria más importante e histórica de la selección ecuatoriana. La clasificación a Brasil se selló en Quito el 11 de octubre cuando la tricolor ecuatoriana consiguió una victoria «sabor a mundial» al vencer 1 por 0 a la selección de Uruguay con gol de Jefferson Montero después de un pase preciso de Antonio Valencia.
En la fecha 5, los ecuatorianos recibieron en Quito a Paraguay y empataron 2-2, para los ecuatorianos anotaron Enner Valencia y Angel Mena, para los visitantes marcó por doblete Dario Lezcano. En la fecha 17, los ecuatorianos visitaron a Chile en Santiago, donde perdieron por 2-1, con goles de Eduardo Vargas y Alexis Sánchez, y para Ecuador descontó Romario Ibarra, sellando su eliminación del Mundial sin ninguna probabilidad matemática de clasificar. En la fecha 6, Ecuador perdió el invicto en su visita a Barranquilla ante Colombia por 3-1, con los goles de Carlos Bacca por doblete y Sebastian Pérez, para los ecuatorianos descontó Michael Arroyo de tiro libre.