Der Pole Lewandowski schoss die Katalanen mit drei Treffern (10./Foulelfmeter, 37., 73.) zum zweiten Ligasieg in Serie, auch Ausnahmekönner Lamine Yamal (45.+4) traf. Sergio Carreira (11.) und Borja Iglesias (43.) hatten in der spektakulären ersten Halbzeit zweimal für die Gastgeber ausgeglichen. Barcas Frenkie de Jong sah spät (90.+4) die Gelb-Rote Karte. Der Titelverteidiger lauert mit 28 Punkten nun knapp hinter Real (31).
Fünf Tage nach der 0:1-Niederlage in der Champions League beim FC Liverpool agierten die Madrilenen bei Rayo Vallecano viel zu einfallslos, Star-Angreifer Kylian Mbappé (13 Ligatreffer) war über weite Strecken abgemeldet. Die beste Chance der Königlichen vergab Innenverteidiger Raúl Asencio (24.), der aus kurzer Distanz am Tor vorbei köpfte.