Stillingen var 0-0 både etter full tid og etter ekstraomganger.
Paraguay vant straffespark-konkurransen 5-3.
Syndebukken ble Yuichi Komano skjøt i tverrliggeren og over på Japans tredje straffespark.
Innbytter ble helt
For Paraguay scoret alle fem spillerne, og det var Oscar Cardozo som fikk gleden av å sette inn den femte straffen og sende Paraguay videre.
- Vi er alle veldig glade. Jeg fordi jeg scoret på straffesparket, og det gikk inn, takk gud. Det var en veldig vanskelig kamp fordi Japan har gode spillere, sa Cardozo.
Helten kom inn som innbytter i 1. ekstraomgang og hadde vært på banen i en snau halvtime da han satte inn det avgjørende straffesparket.
Første gang i kvartfinale
Laget møter vinneren av kveldens åttedelsfinale mellom Spania og Portugal i lørdagens kvartfinale.
Det er første gang i landets historie at Paraguay har kvalifisert seg for en kvartfinale i VM.
Dermed er fire av åtte kvartinale-lag i VM fra Sør-Amerika. Det er første gang i VM-historien.
Ett spennende minutt
I selve kampen skjedde det meste som var verd å se i løpet av ett minutt i 1. omgang.
19 minutter ut i kampen snurret Paraguays Lucas Barrios rundt på små flater, og avsluttet fra sju meter, men keeper reddet.
Ett snaut minutt etterpå skjøt Daisuke Matsui fra 20 meter og ballen gikk over Paraguays målvakt Justo Villar og i tverrliggeren.
De to sjansene var det mest spennende som skjedde i løpet av de 90 ordinære minuttene.
Åpnet seg litt
I ekstraomgangene åpnet kampen seg litt med slitne spillere.
Paraguay kom til to gode sjanser ved Lucas Barrios og innbytter Nelson Valdez, men avslutningene ble for svake.
Også Japan kom nærmere i ekstraomgangene, men fikk aldri frem noen ordentlige målsjanser, og dermed ble det straffespark-konkurranse.
Ingen bilmerkerkekord
Ettersom Japans midtbanespiller Keisuke Honda ikke scoret ga ikke kampen oss en av de mer pussige VM-rekordene.
Hadde Honda (med to mål fra før i VM) scoret i dag så ville han gått forbi Giovanni Ferrari på VM-toppscorerlisten for spillere med bilmerke-etternavn.
Italienske Ferrari scoret to mål da Italia ble verdensmestere i 1934.
Honda scoret i straffespark-konkurransen på Japans fjerde straffe, men det regnes ikke som et VM-mål.