Marco Asensio (52. Minute) und Vinicius Junior (55.) sorgten mit einem Doppelschlag für den Erfolg. Durch den Heimsieg verkürzte Champions-League-Sieger Madrid den Rückstand auf Barcelona auf fünf Punkte.
In der Nachspielzeit der ersten Halbzeit war ein Treffer des deutschen Nationalspielers Antonio Rüdiger für Real nach Videobeweis aberkannt worden, weil der französische Stürmer Karim Benzema zuvor ein Foul im Strafraum begangen hatte. Valencia beendet die Partie in Unterzahl, nachdem Gabriel Paulista in der 72. Minute wegen groben Foulspiels Rot gesehen hatte.