Etter ingen scoringer i første kvarter fikk Atlanta 21 poeng før New England scoret et field goal med to sekunder igjen av andre kvarter, som gav Falcons en 21–3 ledelse til halftime. Falcons økte ledelsen til 28–3 halvveis inn i tredje kvarter da quarterback Matt Ryan fullførte sin andre touchdownpasning. Patriots scoret så 25 poeng på rappen og utlignet til uavgjort, 28–28, med 57 sekunder spilletid gjenstående. New England vant myntkastet for overtid, mottok avsparket, og scoret en 2-yard touchdown på løp med running back James White etter et 75-yard drive. Da kampen var over hadde over 30 individuelle og lagrekorder for Super Bowl enten blitt slått eller tangert. Whites 14 mottakelser og 20 poeng (fra 3 touchdowns og en 2-point conversion) var blant de slåtte rekordene. New England Patriots quarterback Tom Brady, som også slo kamprekorder for Super Bowl med 43 fullførte pasninger, 62 pasningsforsøk og 466 pasningsyards, satte rekorder da han ble den eldste spilleren til å vinne Super Bowl MVP, som også var hans fjerde og en ny rekord; han slo selv begge rekordene i Super Bowl LV.