Frankrike tog ledningen i första halvleken efter ett kanonskott från Real Madridmittfältaren Aurélien Tchouaméni. England protesterade och menade att målet skulle dömts bort men så blev icke fallet.
Samme Tchouaméni rev sedan ner Bukayo Saka en bit in i andra halvleken, vilket förorsakade en straffspark.
Fram klev Harry Kane och smällde in 1–1. Kane tangerade därmed Wayne Rooneys rekord för flest gjorda mål för det engelska landslaget. Duon står båda på 53 landslagsmål.
Harry Kane är även den spelare i VM-historien som gjort flest mål från straffpunkten, totalt fyra stycken. Och fler hade det kunnat bli ...
Men inte innan Olivier Giroud hade återgett Frankrike ledningen. Ett perfekt inlägg från Antoine Griezmann nådde Girouds panna som nickade in 2–1, med lite hjälp från en engelsk back.
Med bara ett par minuter kvar på ordinarie tid fick England en gyllene möjlighet att kvittera. Inhopparen Mason Mount revs ner och det var åter dags för Harry Kane från elvameterspunkten.
Den här gången smällde dock Kane straffen högt över klubbkamraten Hugo Lloris ribba, till allas stora förvåning. Frankrike kunde hålla ut, vinna med 2–1 och är därmed klart för semifinal. Där väntar Marocko på onsdag.
LÄS MER:Portugals domarraseri: "Kan dra åt helvete"
LÄS MER:Lionel Messi tog Argentina till VM-semifinal – i Björn Borg-kalsonger