Les Madrilènes, invaincus depuis près de deux mois toutes compétitions confondues, ont vite pris les devants grâce à un but de Marco Asensio (19e) et un autre de Nacho après une combinaison sur corner (25e), mais le Colombien Luis Suarez a réduit l'écart pour Grenade (34e), profitant d'une perte de balle de Vinicius pour décocher une frappe lointaine contrée par Nacho.
En deuxième période, les Merengues ont enfoncé le clou grâce à un bijou de but collectif amorcé par Karim Benzema et Luka Modric, et conclu par Vinicius (57e), avant les expulsions de Monchu pour un tacle dangereux sur Vinicius (67e), et de son entraîneur Robert Moreno, qui a trop discuté la décision de l'arbitre.
Et l'arrière gauche Ferland Mendy, trouvé en profondeur par Casemiro, a scellé la victoire en fin de match (76e).
Un succès important pour la confiance des hommes de Carlo Ancelotti, quelques jours après la fin de la trêve internationale et trois jours avant un déplacement primordial dans la course aux 8es de finale de Ligue des champions mercredi (21h00) chez le Sheriff Tiraspol.
Ancelotti, choix payants
Les choix tactiques du technicien italien se sont avérés payants dimanche en Andalousie : Ancelotti a décidé de lancer Marco Asensio sur l'aile droite, avec Karim Benzema et Vinicius en attaque, plutôt que Rodrygo.
L'international espagnol a été lancé en profondeur par Toni Kroos avant de remporter son duel face à Luis Maximiano (19e), pour marquer son 4e but de la saison.
Et Nacho, titularisé aux côtés de David Alaba en défense centrale pour faire souffler Eder Militao (qui a joué 90 minutes lors du nul 0-0 du Brésil contre l'Argentin mercredi), a été trouvé au premier poteau par Toni Kroos après une astucieuse combinaison sur corner, et n'a eu qu'à mettre le plat du pied droit pour marquer son deuxième but de la saison (le dernier datait de la 1re journée de Liga, le 14 août à Alavés).
Le portier belge Thibaut Courtois s'est lui aussi illustré en fin de partie, avec trois parades décisives pour conserver le résultat.
Plus tôt dans la journée, Getafe a eu une réaction d'orgueil et s'est imposé 4-0 face au promu Cadix. Un succès qui lui permet de quitter la dernière place du classement, cédée à Levante, accroché vendredi par Bilbao (0-0).
En soirée (21h00), la Real Sociedad, qui a récupéré son capitaine Mikel Oyarzabal et quasiment tous ses blessés, aura l'occasion de repasser en tête du classement devant le Real Madrid en cas de succès contre le Valence CF.