Sfidându-și statutul de outsider, gazdele ar fi putut deschide scorul după doar două minute, când lovitura de cap din apropiere a lui David Torres, după un corner, a fost apărată de Thibaut Courtois.
Portarul a fost, de asemenea, pe fază pentru a respinge șutul lui Mamadou Sylla, înainte ca Antonio Rüdiger să-și încerce norocul de la distanță la celălalt capăt al terenului.
Los Blancos au avut nevoie de jumătate de oră pentru a deschide scorului, când Mbappé a trimis în colțul lung, după un frumos un-doi cu Jude Bellingham, oferind oaspeților un avantaj minim la pauză.
Oamenii lui Carlo Ancelotti au preluat controlul în repriza a doua, Mbappé marcând dubla - și al șaptelea gol în cinci meciuri - înainte de ora de joc. Francezul a primit o pasă de la Rodrygo înainte de a plasa frumos mingea în colțul scurt pentru a pune rezultatul dincolo de orice îndoială.
Real Madrid a primit un penalty în minutele de prelungire, iar Mario Martín a primit al doilea cartonaș galben și a fost eliminat împotriva clubului său mamă. Mbappé a executat și nu a făcut nicio greșeală, marcând primul său hat-trick pentru Los Blancos.
Real a pierdut o singură dată în 26 de meciuri disputate în deplasare și sunt în pole position pentru a-și apăra titlul, în timp ce a treia înfrângere consecutivă a celor de la Valladolid îi lasă la coada clasamentului și la cinci puncte de salvare.
Flashscore Omul meciului: Kylian Mbappé (Real Madrid)