FC København fik en aldeles forrygende start på opgøret, da Gabriel Pereira efter blot fem minutter headede dem foran.
Og humøret steg endnu et par grader på Parkens tribuner, da Kevin Diks ti minutter senere fordoblede Løvernes føring på straffespark, dømt efter VAR-gennemsyn efter Giorgi Gocholeishvili var blevet fældet af Jacob Rasmussen.
Brøndby fik sat en prop i hullet herefter og klubben fra Vestegnen fik sig en håndsrækning, da nyindkøbte Marcos Lopez efter endnu et VAR-gennemsyn fik direkte rødt kort for en nødbremse på Sebastian Sebulonsen få minutter inden pausen.
Det gav selvsagt Brøndby momentum efter pausen, hvor de sad ret solidt på spillet, godt hjulpet af en indskiftning af det offensive es Nicolai Vallys.
Overtaget medførte også en ganske fortjent reducering efter en times spil ved Mathias Kvistgaarden, der langt fra reducerede Brøndbys pres.
På trods af en veritabel belejring af FCKs mål kom værterne i stedet på 3-1 på deres indtil da eneste chance i halvlegen.
Det skete da Mohamed Elyounoussi med et kvarter igen slap alene igennem efter en veludført og effektiv kontra og køligt chippede Patrick Pentz i Brøndbys mål.
Den kajeryster kom Brøndby sig ikke over, og FCK demonstrerede dermed, at de trods rekordsalget af topscorer Orri Oskarsson stadig er en magtfaktor i Superligaen.
Mandskaberne lå side om side i tabellen forud for opgøret, men med de tre point trækker FCK fra Brøndby i subtoppen i tabellen.
Hjemmeholdets tilskuere i et udsolgt Parken kunne juble allerede efter få minutter, hvor Magnus Mattsson leverede et perfekt frispark til forsvarsspilleren Gabriel Pereira.
Brasilianeren, der spillede sit første derby, dukkede umarkeret op ved bageste stolpe og kunne med lethed pande bolden i mål.
Brøndbys Sebastian Sebulonsen havde slet ikke fokus på, at Pereira løb bag om ryggen på ham.
Gæsterne gjorde det kun værre for sig selv ti minutter senere, hvor Jacob Rasmussen i københavnernes felt nedlagde højrebacken Giorgi Gocholeishvili.
Dommeren blev kaldt ud til VAR-skærmen og valgte at pege på pletten.
Patrick Pentz kastede sig den rigtige vej i målet, men Kevin Diks placerede kuglen højt nok til, at den var uden for Brøndby-keeperens rækkevidde.
Med 2-0-føringen in mente stillede FCK, der ikke havde travlt, sig længere tilbage på banen, og Brøndby fik bedre fat.
Kort før pausen kom der malurt i bægeret for værterne, da venstrebacken Marcos Lopez blev tildelt et direkte rødt kort for at frarøve Brøndby en oplagt scoringsmulighed.
Assistmageren Mattsson blev omgående pillet ud til fordel for forsvarsspilleren Munashe Garananga.
Brøndby foretog offensive justeringer, og ind kom Nicolai Vallys i pausen, inden gæsterne efter en times spil fik reduceret.
Med et fladt indlæg fandt Sebulonsen angriberen Mathias Kvistgaarden, som kom først og styrede bolden i nettet inde i feltet.
Herefter blev det en svær mission for FCK, der i store dele af anden halvleg slet ikke formåede at komme på bolden.
Men selv om holdet led, kunne Mohamed Elyounoussi med et kvarter tilbage på uret cementere sejren med en scoring til slutresultatet 3-1 efter en hurtig omstilling.
FCK skulle således blot bruge én chance i anden halvleg til at få nettet til at blafre endnu en gang.
Den indskiftede Nicolai Vallys måtte mod slutningen af kampen forlade banen igen. Han har kæmpet med en skade i længere tid, men fik comeback i den seneste spillerunde mod Randers FC.