På de tio senaste mötena hade Real Madrid bara vunnit en gång. Men Zinedine Zidanes manskap valde onekligen rätt tillfälle att bryta den trenden. Trots en sen kvittering av Yannick Carrasco lyckades laget vinna ett dramatiskt straffavgörande på San Siro i Milano efter att de första 120 minuterna slutat 1-1.
Cristiano Ronaldo blev stor hjälte när han skickade in den avgörande straffen, sedan Juanfran som ende spelare missat för Atletico. Det var lagets elfte titel i Europacupen/Champions League.
Desto tyngre för Atletico som noterade sin tredje finalförlust.
Matchens första chans på San Siro var signerad Gareth Bale. Walesaren revs ner till höger om straffområdet och tog själv hand om frisparken. Casemiro skarvade bollen mot mål från nära håll, men Jan Oblak svarade för en kvalificerad fotparad.
Efter kvarten spelad tog emellertid Real Madrid ledningen. Bale var återigen inblandad när han skarvade vidare en frispark mot mål, och Sergio Ramos stötte in ledningsmålet ur misstänkt offside-position.
Atletico hade väldigt svårt att få igång ett eget spel i matchinledningen. Mycket bolltapp spelade Real rätt i händerna, och Fernando Torres och Antoine Griezmann hade problem på topp.
Atletico spelade upp sig ju längre halvleken led, även om de riktigt heta chanserna uteblev. Griezmann oroade Real-försvaret vid ett par tillfällen i takt med att Aletico fick alltmer bollinnehav.
Strax efter paus skulle ett gyllene kvitteringsläge uppenbara sig. Torres gjordes ner bakifrån av Pepe i straffområdet och Mark Cluttenburg pekade på punkten. Griezmann klev fram - men skickade bollen i ribban.
I den 52:a minuten tvingades en skadad Dani Carvajal lämna planen i tårar.
I takt med att Atletico flyttade fram i andra halvlek öppnade sig ytorna. Gareth Bale fick en fin chans till höger i straffområdet efter en kontring i den 70:e minuten, men Oblak kom ut bra och täckte vinkeln.
Zidanes manskap hade sedan dubbelchans att utöka ledningen i den 78:e minuten, när Bale fick två möjligheter, men i stället för 2-0 stack Yannick Carrasco upp på ett inspel från Juanfran och rakade in 1-1, vilket tog matchen till förlängning.
Första kvalificerade chansen kom i 100:e minuten. Läget öppnade sig för Bale strax utanför straffområdet, men walesarens skott täcktes på väg mot mål och första förlängningskvarten slutade mållös.
Real Madrid pressade för ett segermål i slutet av andra förlängningskvarten och Lucas Vazquez fick den kanske bästa chansen med fem minuter kvar, men förstatouchen var aningen för svag och Atletico-försvarare kom emellan.
Matchen avgjordes på straffar, där alltså Cristiano Ronaldo blev stor hjälte.