Empezó con fuerza el número 3 del mundo ante Dimitrov, número 78 de la clasificación oficial, y en tan sólo seis minutos consiguió apuntarse los tres primeros sets.
Excepto algún revés paralelo que sobrepasaba a Federer, Dimitrov se vio sometido en la primera manga por el dominio de la raqueta del cinco veces campeón del Abierto de EE.UU., que cerró el primer set con un juego en blanco.
Ya en el segundo, el búlgaro, número 78 de la ATP, ganó confianza y se defendía con eficacia de las subidas a red de Federer, lanzando potentes bolas que pasaban a su contrincante con decisión y que le llevaron a apuntarse dos juegos de ventaja y finalmente hacerse con la segunda manga.
Un hecho extraordinario, ya que en las siete veces que Dimitrov se ha enfrentado a Federer con anterioridad, el búlgaro nunca consiguió superarle, y de hecho sólo había sido capaz de arrebatarle un set en dos partidos disputados en Australia en 2016, ambos en superficie dura.
Uno de los ejemplos del buen juego de Dimitrov que descolocó al número 3 del mundo fue un 0-40 en su contra en el quinto juego del tercer set que el búlgaro pudo recuperar al apuntarse cinco puntos seguidos.
Aunque Federer se hizo con el tercer set cómodamente, el suizo pasó la cuarta manga corriendo de un lado a otro de la pista, persiguiendo los certeros tiros de ángulo abierto que le lanzaba Dimitrov desde la línea de fondo.
Así, el entregado público neoyorquino vio en el estadio Arthur Ashe a un Federer que subía a la red en cuanto tenía oportunidad para atacar a su rival, especialmente en los últimos dos sets, pero lo que ganaba con su arrojo lo perdía con sus errores no forzados, 61 en total, que le hicieron perder la cuarta manga.
Fue en ese momento cuando el suizo fue al baño y desapareció durante varios minutos, agotando también el tiempo concedido para la asistencia médica, mientras Dimitrov corría sólo de un lado a la otra de la pista para evitar que sus músculos se enfriaran.
En el quinto set, Federer pareció haber perdido el ritmo por completo, y le entregó la última manga al búlgaro en poco más de media hora.
Dimitrov, que se enfrentará en semifinales al ruso Daniil Medvedev, número 5 del mundo, es el tenista de menor ránking de la ATP en colarse en la semifinal de un Grand Slam desde Rainer Schuettler en el Wimbledon de 2008.
"Al principio estaba algo nervioso, intentando encontrar mi ritmo", decía Dimitrov minutos después del encuentro, que decía que su único objetivo era "permanecer en el partido".
Afirmó además que su táctica fue la de tratar de permanecer en la pista "el máximo tiempo posible", y admitió que Federer "hacia el final definitivamente no estaba al 100%".