Betis - der ankom til den spanske hovedstad efter at have sikret deres plads i ligafasen af UEFA Conference League torsdag - havde kampens første reelle chance, da sommerindkøbet Romain Perraud sendte et indlæg ind over, som den tidligere Barcelona-ungdomsspiller Abde Ezzalzouli headedeover fra tæt hold.
Værterne svarede igen ved Eder Militao, da midterforsvareren sprang til et hjørnespark fra Rodrygo, men forsøget blev pareret af Rui Silva, før Perraud gjorde nok for at forhindre Militao i at sende returen i mål.
Selvom Los Blancos havde mest boldbesiddelse, havde de ikke fuld kontrol over kampen. Ikke desto mindre bar partnerskabet mellem Vinicius Junior og Mbappe næsten frugt, da franskmanden var tæt på at nå frem til en lækker bold fra brasilianeren, som, hvis den var blevet omsat til scoring, ville have været en kandidat til sæsonens mål.
I første halvlegs overtid kom Mbappé tæt på, da Dani Carvajals indlæg blev sendt i hans retning, men Youssouf Sabaly gled ind og opsnappede pasningen på fremragende vis.
Begge hold kom uændret ud efter pausen, men kort før tid satte Manuel Pellegrini Johnny Cardoso og Barca-lejesvenden Vitor Roque på banen - sidstnævnte i sin klubdebut.
Vitor Roque slog til i den anden ende med det samme og tvang Thibaut Courtois til en god redning. I den anden ende havde Diego Llorente en af sit livs kampe, da han lavede endnu et vigtigt indgreb i det, der var blevet en hovedløs kamp fra den ene ende til den anden.
Men efter 67 minutter var han chanceløs, da Federico Valverdes udsøgte stikning sendte Mbappé igennem til sin første ligascoring i Spanien.
Vinicius var begyndt at se frustreret ud i anden halvleg efter at have ramt træværket og følte, at et par beslutninger var gået uretfærdigt ud over ham, men han fik medhold af et VAR-tjek, efter at han var blevet nedlagt af gæsternes målmand Silva, og Mbappe sendte det følgende straffespark i mål.
Real Madrid har måske startet sæsonen under deres sædvanlige standard, men de går alligevel til landskampspause på andenpladsen, omend fire point efter ligaens førerhold Barcelona.
Betis befinder sig lige over nedrykningsstregen, men kan trøste sig med, at de har en kamp i hånden i forhold til de fleste hold i ligaen på dette tidlige tidspunkt i sæsonen.