Gareth Bale kom inn i annen omgang og var hjernen bak begge Borja Mayorals mål.
Da hadde Luis Milla gitt gjestene en sensasjonell ledelse ved pause.
Mayorals andre mål for dagen så ut til å berge hjemmeseieren for Real Madrid, men Alvaro Portilla gjorde 2-2 rett før slutt.
Zinédine Zidane mønstret et svært reservepreget lag etter at det meste av jobben ble gjort med 2-0-seieren på bortebane. Likevel burde Real Madrid hatt mer enn nok kvalitet til å vinne også tirsdag.
Kane og Ronaldo lagde målshow i hver sin Champions League-kamp
Da Bale kom inn, var det hans comeback etter mer enn to måneder på skadelista.
Málaga er ute av cupen etter å ha spilt 1-1 hjemme mot 2.-divisjonslaget Numancia, som vant 3-2 sammenlagt.
Celta, Leganés og Levante tok seg også videre da de fem første returkampene i 16-delsfinalen ble spilt tirsdag. Øvrige kamper spilles onsdag og torsdag.
(NTB)