Paulos Abraham gav Hammarby drömstart i Belgien. I andra minuten tryckte han in en retur efter att Victor Lind träffat stolpen.
Abrahams nästa chans kom strax före paus. Han slängde sig fram och stötte ett inlägg, men bollen gick inte in.
1-0 stod sig till halvtid. Hammarby ledde dubbelmötet.
Sendan vände allt. Danylo Sikan kvitterade för Anderlecht i 47:e minuten. Samme Sikan som även nätade på Tele2 arena förra veckan.
Anderlecht höjde tempot rejält i andra halvlek. Till slut blev det 3-1.
Nahir Besara startade på bänken trots kaptensbindel. Han har själv medgett svag form efter mötet med Brommapojkarna.
– Det är så klart tråkigt att åka ur, säger Besara.
Hammarby ställde upp med Oscar Johansson Schellhas till höger för defensiv stabilitet. Det hjälpte inte.
Europadrömmen är över för Hammarby.