O dérbi madrilenho foi jogado 9 vezes na Champions, com 7 vitórias merengues e apenas 2 vitórias colchoneras. No entanto, o Real Madrid superou seu rival em todas os cinco embates de playoff.
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Confira abaixo o retrospecto do clássico de Madri na Liga dos Campeões e os números totais.

Histórico total do dérbi
Total de jogos: 238
Vitórias do Real Madrid: 116
Empates: 63
Vitórias do Atlético de Madrid: 59
Maior artilheiro: Cristiano Ronaldo (22 gols)
Maiores goleadas:
Atlético de Madrid 5x0 Real Madrid (La Liga, 1947)
Real Madrid 5x0 Atlético de Madrid (La Liga, 1958)
Real Madrid 5x0 Atlético de Madrid (La Liga, 1983)

Histórico do dérbi na Champions League
Jogos: 9
Vitórias do Real Madrid: 7
Empates: 2
Vitórias do Atlético de Madrid: 2
Triunfos do Real no agregado: 5
Triunfos do Atlético no agregado: 0
Gols marcados pelo Real: 14
Gols marcados pelo Atlético: 4
Todos os confrontos entre Real Madrid e Atlético na Champions League
• Semifinais de 2016/17
Jogo de ida: Real 3x0 Atlético
Jogo de volta: Atlético 2x1 Real
Resultado: 4 a 2 para o Real Madrid no agregado
• Final de 2015/16
Real 1x1 Atlético
Resultado: Real campeão nos pênaltis (5x3)
• Quartas de final de 2014/15
Jogo de ida: Atlético 0x0 Real
Jogo de volta: Real 1x0 Atlético
Resultado: 1 a 0 para o Real Madrid no agregado
• Final de 2013/14
Real 4x1 Atlético (na prorrogação, após 1 a 1 no tempo normal)
Resultado: Real campeão
• Semifinais de 1958/59
Jogo de ida: Real 2x1 Atlético
Jogo de volta: Atlético 1x0 Real
Jogo de desempate: Real 2x1 Atlético
Resultado: 3 a 2 no agregado para o Real