Na zijn bijna vlekkeloze 4-0 overwinning op John Higgins, maakten O'Sullivan en zijn tegenstander Judd Trump allebei een onrustige start, waarbij ze een aantal eenvoudige potten misten.
Toch kwam O'Sullivan uiteindelijk met 1-0 voor in de 29e ontmoeting tussen het tweetal, voordat Trump gelijkmaakte na weer een frame vol fouten.
'The Rocket' vond eindelijk wat momentum in het derde frame en kwam met een briljante break van 123. O'Sullivan bleef echter worstelen en nam uiteindelijk een 3-1 voorsprong na twee gelukkige potten en een serie ongebruikelijke fouten van Trump.
Na nog meer fouten van Trump boekte hij een 4-1 overwinning en gaat hij later vanavond op jacht naar zijn vijfde titel van het jaar.
"Het was raar. Het was niet geweldig. Het was waarschijnlijk het slechtste dat ik Judd ooit heb zien spelen. Ik denk dat ik hem naar mijn niveau heb getrokken," zei de zevenvoudig wereldkampioen.
Trump was even somber over zijn prestatie.
"Ik speelde niet erg goed. Ik voelde me verschrikkelijk, ik voelde me wankel. Een van de slechtste optredens die ik in lange tijd heb gehad. Ik voelde me helemaal niet goed," zei hij.
"Het was een goed seizoen tot nu toe, maar dit was een van de slechtste die ik in tijden heb meegemaakt."
De andere halve finale eerder op de dag was een enorm spannende wedstrijd van hoge kwaliteit. Brecel ging goed van start met twee 50+ breaks en nam een 2-0 voorsprong. Maar Mark Allen vocht terug en wist met een verbluffende 121 break de achterstand te halveren.
Beide spelers speelden bijna foutloos snooker en Brecel plaatste een 125 break voor Allen's 133 break.
Brecel, die de laatste maanden worstelde om in topvorm te komen, verzegelde een 4-2 overwinning met nog een indrukwekkende break van 82 en bereikte zo zijn eerste finale sinds september.
" Ik speelde goed, voelde me goed. Elke week lijk ik een beetje beter te spelen, te beginnen in Wales, nu vertrouw ik mezelf," aldus de nummer 4 van de wereld.
Allen was ook vol lof over zijn tegenstander en zei dat Brecel "leek op de Luca van vorig jaar".
O'Sullivan won zijn laatste ontmoeting met Brecel met 11-9 in de finale van de Shanghai Masters, terwijl Brecel vorig jaar zegevierde in de kwartfinales van het wereldkampioenschap op zijn route naar de titel.