De himmelsblå hade chans att nå en åttondelsfinal i Europa League om man vann borta mot Olympiakos. Men trots att man kvitterade två gånger om så räckte man inte till borta i Grekland.
Drygt tio minuter in i matchen tvingades Robin Olsen till en kvalificerad dubbelräddning, och visade att Erik Hamrén inte gjort fel när han att tagit med Olsén i sin landslagstrupp.
Men efter 23:e minuter kunde inte ens Olsen hålla ställningen lägen. David Fuster gjorde 1-0 när han efter en tilltrasslad situation i straffområdet kastade sig fram och nickade in ledningsmålet. Precis i avslutsmomenten fick målskytten en spark mot huvudtrakten av Pa Konate och blev liggandes ett tag, men reste sig snabbt upp.
Olympiakos fortsatte att trycka på men Robin Olsen fortsatte att stå i vägen.
Malmö FF.s första målchas kom i den 38:e minuten när Isaac Kiese-Thelin var högst i en luftduell och nickade via målvakten i ribban. I slutet av halvleken lyckades man skaka fram några hörnor där Thelin var nära med en cykelspark - som gick strax över ribban.
Efter en timmes spel så kvitterade Simon Kroon för Malmö. Mittfältaren kom in istället för Pa Konate bara tre minuter tidigare och Åge Hareides fingertoppskänsla belönade sig direkt.
Men bara några minuter efter kvitteringsmålet så tog Olympiakos tillbaka ledningen genom Dominguez. Anfallaren laddade ett högerskott utanför straffområdet som flög utan räckhåll för Robin Olsen.
Markus Rosenberg skapade spänning i matchen igen då han återigen kvitterade för Malmö med tio minuter kvar. Men med tre minuter kvar av matchen så släcker Kostas Mitroglu alla drömmar om Europa League. Med sitt 3-2 mål sänkte han Malmös drömmar och hopp att kunna vinna matchen. Olympiakos utökade även till 4-2 genom Ibrahim Affelay.
Innan domaren hann blåsa av matchen drog Enoch Kofi Adu på sig sin andra varning och blev utvisad.
I och med förlusten kom Malmö FF sist i gruppen på enbart tre poäng. Man är nu ute ur Europaspel och får istället rikta in sig på svenska cupen i februari. För Olympiakos del så handlar det nu om vidarespel i Europa League.
Malmö FF: Olsen - Ricardinho, Halsti, Helander, Konate - Tinnerholm, Eriksson, Adu, Forsberg - Kiese Thelin, Rosenberg
Olympiakos: Roberto - Elabdellaoui,Botía,Abidal,Masuaku - Fuster,N'Dinga,Maniatis,Kasami - Mitroglou,Domínguez