Die Stuttgarter gingen zunächst in der 53. Minute durch einen Kopfballtreffer von Jan-Carlo Simic in Führung, aufseiten der Schalker traf Tristan Osmani zum Ausgleich (64.).
In der Folge hatte Stuttgart die besseren Chancen - und zweimal Pech mit Schüssen ans Aluminium. Zunächst lenkte S04-Keeper Faaris Yusufu einen Schuss von Laurin Ulrich an die Latte (69.), dann traf ein abgefälschter Schuss von Samuele di Benedetto in der Verlängerung den Pfosten (97.).
Die Entscheidung fiel im Elfmeterschießen - und die Schalker behielten die Nerven. Für den VfB trafen Torwart Dennis Seimen und Jan-Carlo Simic, auf Schalker Seite verwandelten Philip Buczkowski, Niklas Dörr und Osmani.
Zum Matchwinner avancierte Schlussmann Yusufu, der die Elfmeter von Ulrich und di Benedetto parierte, Benjamin Boakye schoss außerdem über das Tor. Für die Schalker vergaben Armend Likaj und Taylan Bulut.