Real Madrid gikk på sitt første poengtap i La Liga i høst da Atlético vant byderbyet i den spanske hovedstaden 3-1.
Alvaro Morata og Antoine Griezmann ga hjemmelaget to måls ledelse med hver sin scoring før det var spilt 20 minutter.
Toni Kroos skapte ny spenning med sitt reduseringsmål. Real Madrid jublet et øyeblikk for utligning rett før pause, men Antonio Rüdiger var offside i forspillet før Eduardo Camavinga satte ballen i mål.
Morata økte ledelsen rett etter sidebytte, med sitt annet hodemål i kampen.
Tapet gjør at Real Madrid falt til 3.-plass, ett poeng bak Barcelona og sensasjonslaget Girona. De har begge 16 poeng på seks kamper. (NTB)