Bruno Fernandes sebagai algojo kembali membuat Setan Merah unggul sementara.
Menjelang 10 menit berakhir, tim asal Denmark itu membalikkan keadaan melalui aksi Lukas Lerager dan Roony Bardghji.
Pemain pengganti, Bardghji, membuat perbedaan pada tiga menit terakhir.
Ia datang di dalam kotak penalti dan menyikat bola mentah yang datang kepadanya sehingga skor berakhir 4-3 untuk kemenangan Copenhagen.
Skuad asuhan Erik ten Hag itu pun terpuruk di dasar klasemen Grup A dengan 3 poin dari 4 partai.
United akan menjalani sisa pertandingan yang berat melawan dua tim yang mengalahkan mereka di pertemuan pertama.
Setan Merah masih harus berhadapan dengan Galatasaray dan Bayern Muenchen untuk mengais harapan lolos ke babak berikutnya.
Berikut hasil lengkap Liga Champions matchday ke-4 :
Shakhtar Donetsk 1-0 Barcelona (Danylo Sikan 40')
Borussia Dortmund 2-0 Newcastle United (Niklas Fuellkrug 26', Julian Brandt 79')