El tanto tempranero de Santi Comesaña a los cinco minutos y el dominio del Rayo Vallecano, que se topó con Thibaut Courtois y no amplió su ventaja, fue remontado en cuatro minutos por el Real Madrid con un gol de penalti de Luka Modric y otro de cabeza de Militao, antes de que Álvaro García devolviese la igualdad al borde del descanso.
En un duelo bonito de intercambio de golpes, con el Rayo dominador durante media hora, Courtois, tras no poder hacer nada ante el disparo cruzado de Comesaña en la primera llegada del Rayo, salvó ocasiones claras de Álvaro e Isi.
Un penalti sobre Marco Asensio señalado desde el VAR permitió a Modric marcar a los 37 minutos y en el 41 un cabezazo de Militao tras un córner significó la remontada, pero Álvaro, con un zurdazo potente tras otro error defensivo madridista, devolvió la igualdad en el último minuto del primer acto.
La segunda mitad ha comenzado con Rayo convencido de darle la vuelta al encuentro. Su ocasión ha llegado gracias a un penalti cometido por mano de Dani Carvajal. El primer lanzamiento de Trejo lo ha detenido Courtois. Sin embargo, el belga se ha adelantado ligeramente por lo que se debía repetir el penalti. En la segunda ocasión, Trejo ha cambiado el lado y ha batido al guardameta que ha estado cerca de detener el balón de nuevo.
Rodrygo ha tenido el empate al borde del descuento tras un gran centro de Asensio. Su remate se ha marchado por encima de la portería de Dimitrievski en la más clara de los de Ancelotti en la segunda mitad. El Real Madrid pierde el liderato en favor del Barça y el Rayo se convierte en el primer equipo en imponerse a os blancos en la presente Liga.