Dans le temps réglementaire, Diego Costa a inscrit les deux buts de l'Atletico (1re/79e), alors que le Real a marqué par Benzema (27e) et Ramos (63e/penalty).
Les Colchoneros ont ensuite fait la décision lors des prolongations par Saul Niguez (98e) et Koke (104e), profitant des largesses de la défense merengue.
Ils ont ainsi enfin pu battre leur ennemi juré après une longue série d'échecs sur la scène européenne, dont deux finales de Ligue des champions (2014/2016).
ats/lper
Real Madrid - Atlético Madrid ap 2-4 (2-2)
1'Diego Costa 0-1. 27'Benzema 1-1. 63'Ramos (pen.) 2-1. 79'Diego Costa 2-2. 98'Saul Niguez 2-3. 104'Koke 2-4.
Real Madrid: Navas; Carvajal, Ramos, Varane, Marcelo; Kroos (102'Mayoral), Casemiro (76'Ceballos), Isco (83'Vazquez); Bale, Benzema, Asensio (57'Modric).
Atlético Madrid: Oblak: Juanfran, Savic, Godin, Lucas Hernandez; Lemar (90'Partey), Rodri (71'Vitolo), Saul Niguez, Koke; Diego Costa (108'Gimenez), Griezmann (57'Correa).
Tallinn: 15'000 spectateurs
Arbitre: Szymon Marciniak/POL