La 19enne, che ha festeggiato il suo compleanno lunedì, ha battuto la quinta testa di serie ucraina 6-3 3-6 7-6 diventando la più giovane semifinalista degli US Open dai tempi di Maria Sharapova nel 2005.
La vittoria su Svitolina è un altro fiore all'occhiello di Fernandez in questa incredibile corsa, con la canadese già campionessa in carica Naomi Osaka e la vincitrice del 2016 Angelique
"La partita di oggi è stata sicuramente una delle più difficili, non solo dal punto di vista del tennis, ma anche mentalmente ed emotivamente", ha detto Fernandez ai giornalisti.
"Svitolina è una grande giocatrice, una grande combattente. Sono stato contento di aver potuto combattere nel primo set. Nel secondo ha alzato il livello e purtroppo ho commesso alcuni errori nei momenti chiave.
"Sono contento di essere riuscito a recuperare per il terzo set. Anche il tie-break. Un po' fortunato a cinque tutti, ma prenderò tutta la fortuna che posso. Sono stato contento di essere riuscito a superare il traguardo".
Fernandez è diventata una delle preferite dai fan a Flushing Meadows durante la sua corsa e i sostenitori all'interno di Arthur Ashe stavano ancora una volta udibilmente dietro di lei.
Il giovane ha mostrato notevole equilibrio per qualcuno così inesperto in quella che è stata una partita tesa, conquistando gli ultimi due punti - il primo dei quali è stato un cordone di rete un po' fortuito - nel tie break decisivo.
Quando è tornata negli spogliatoi, Fernandez ha detto che la prima cosa che ha fatto è stata chiamare suo padre.
"Onestamente mi ha detto che l'ho fatto passare l'inferno e tornare indietro con questa partita", ha riso.
"Ma è molto felice per me. È contento che sia stato in grado di lottare per ogni punto, mi sono meritato questa vittoria. Continua a lavorare, goditi questa vittoria oggi e domani torneremo a lavorare".