La estrella norirlandesa iba camino de conseguir su primer título profesional en casa el domingo, cuando lideraba con dos golpes de ventaja a falta de cuatro hoyos por jugar en Royal County Down.
Pero Rasmus Hojgaard completó un magnífico 65 final con cuatro birdies en los últimos cinco hoyos, mientras que McIlroy hizo bogeys en el 15 y el 17 y falló un putt para eagle en el 18 para forzar el desempate.
McIlroy está disfrutando de la oportunidad de volver a la acción en Wentworth, donde el juego comienza el jueves, mientras persigue su primer título en el torneo desde 2014.
El jugador de 35 años será compañero de su compañero europeo en la Ryder Cup Justin Rose y del defensor del título Ryan Fox en las dos primeras rondas.
"Estoy contento por la oportunidad de volver a subirme al caballo", dijo McIlroy a los periodistas el miércoles.
"Creo que puede haber una idea equivocada de que me golpeó más fuerte de lo que tal vez lo hizo. No sentí que hubiera perdido el torneo. Sentí que Rasmus salió y lo ganó.
"Así que sí, no debería haber fallado el green justo en el 15 y juzgué mal el primer putt en el 17".
"Obviamente, sólo trato de buscar lo positivo en todo ello, pero feliz de estar aquí en Wentworth, el sol está brillando, no hay muchos mejores lugares para estar".
McIlroy luchó con una tos durante su conferencia de prensa previa al torneo, revelando que se contagió la enfermedad de su hija Poppy, pero espera poder competir por el título.
"Poppy lleva un par de semanas con tos y me la contagió la semana pasada. Empecé a sentirme bastante mal, así que fui al médico, tomé antibióticos y, en cuanto a energía, me siento mejor que antes", explicó. "Esta semana tendré un poco de resuello, pero nada que no pueda manejar".
McIlroy ya había sufrido una impresionante caída en la ronda final del US Open a principios de año, cuando hizo bogeys en tres de los cuatro últimos hoyos y permitió que Bryson DeChambeau le arrebatara el trofeo.
Pero el cuatro veces ganador de majors confía en seguir jugando a un nivel de élite a pesar de su última decepción en Irlanda.
"Mi juego parece estar en muy buena forma y siento que tengo otra oportunidad de ganar un gran torneo que significa mucho para mí", dijo.
"Parece que ha pasado mucho tiempo desde que gané en Quail Hollow en mayo. Mi estado de forma en este torneo en los últimos años ha sido muy bueno, así que estaría bien conseguir otra victoria".
"Cada domingo que me pongo en liza es una oportunidad, pero también un día para ponerme a prueba y aprender de lo bueno, de lo malo y de todo lo demás".