Serbia, que nunca había vencido a Portugal, quedó al tope del Grupo A con 20 puntos, tres más que los lusos.
Renato Sanches adelantó al equipo de casa con un derechazo cuando apenas habían transcurrido dos minutos en el Estadio de la Luz.
Serbia no se amilanó y Dusan Vlahovic estrelló un remate en el poste a los 12 minutos. Dusan Tadic no falló a los 33 con un disparo desde fuera del área que se desvió en un defensor y confundió al portero Rui Patrício.
Un centro bien medido de Tadic desde la derecha permitió a Mitrovic — libre de marca dentro del área — anotar el gol con un cabezazo picado.
Portugal y Serbia afrontaron la última jornada igualados en puntos tras siete partidos. Los lusos podían clasificarse con el empate por tener una mejor diferencia de goles.
Serbia ya había remontado una desventaja de dos goles para conseguir un empate 2-2 contra Portugal en marzo.
Portugal ha disputado cada Mundial desde 2002 tras haber estado fuera entre 1990-1998. Fue eliminado por Uruguay en los octavos de final de Rusia 2018.
