Das Team von Trainer Diego Simeone, am Samstag nächster Barca-Gegner, hatte zuvor 2:0 (0:0) gegen den FC Girona gewonnen.
Für Barcelona, das mit Nationaltorhüter Marc-Andre ter Stegen, aber ohne Superstar Lionel Messi begann, trafen Philippe Coutinho (12.) und Malcom (15.) schon in der ersten Viertelstunde. Dann aber trafen Samuel Chukwueze (23.), Karl Toko-Ekambi (50.), Vicente Iborra (62.) und Carlos Bacca (80.) für die Gäste. Messi per Freistoß (90.) und Luis Suarez (90.+3) retteten den Punkt. Bei den Gastgebern hatte Alvaro Gonzalez zuvor Gelb-Rot gesehen (86.).
In Madrid sorgten derweil Diego Godin (76.) mit seinem Tor nach Videobeweis und Weltmeister Antoine Griezmann (90.+4) für die späte Entscheidung. Mit 62 Punkten hielt Atletico auch den Stadtrivalen Real Madrid (57) auf Distanz, der am Mittwoch beim FC Valencia zu Gast ist.