De båda lagen möttes i Sevilla så sent som för tre dagar sen i spanska cupen - då slutade matchen 3-3 efter en sen Real-kvittering, ett resultat som gjorde att Real Madrid slog det spanska rekordet i antalet förlustfria matcher i rad (40).
I kväll möttes lagen igen på Ramon Sanchez Pizjuan-stadion, och även denna kväll bjöds det på dramatik ända in i slutet.
Matchen var länge mållös, trots att båda lagen hade flera chanser att spräcka nollan.
Det blev till slut Real Madrid som tog ledningen. Carvajal kapades hårt av den utrusande Sevilla-målvakten Rico, och domaren pekade på straffpunkten. Cristiano Ronaldo gjorde inget misstag från elva meter, och i den 67:e minuten skrevs ställningen till 1-0 för Real Madrid.
I den 85:e minuten kom kvitteringen för Sevilla. En bra slagen inläggsfrispark letade sig in i straffområdet och styrdes i eget mål av Sergio Ramos till 1-1.
Matchen tickade in på stopptid och Real Madrids förlustfria svit såg ut att nå 41 matcher, men i den 92:a minuten slog Stevan Jovetic till med ett skott som letade sig in i mål bakom Keylor Navas till 2-1 för Sevilla.
Segern gör att Sevilla ligger på andra plats i La Liga, då man gick om Barcelona. Real Madrid leder nu serien med en poängs marginal men med en match mindre spelad.
Startelvor:
Sevilla: Rico, Mariano, Nico Pareja, Rami, Escudero, Vitolo, NZonzi, Iborra, Franco Vázquez, Nasri, Ben Yedder.
Real Madrid: Keylor Navas, Carvajal, Nacho, Sergio Ramos, Varane, Marcelo, Kroos, Casemiro, Modric, Benzema, Ronaldo.