Tim Jerman--bermain tanpa penyerang Paco Alcacer yang cedera-- membuka keunggulan melalui Axel Witsel pada menit ke-38 melalui sepakannya yang terdefleksi.
Selain peluang yang dimiliki Antoine Griezmann, tak ada ancaman berarti yang dilakukan Atletico terhadap tim tamu di babak pertama.
Los Colchoneros berupaya bangkit setelah turun minum melalui tembakan melengkung Saul Niguez yang membentur mistar gawang pada menit ke-52 dan tiga peluang lainnya yang dimiliki pemain tim nasional Spanyol ini pada menit-menit selanjutnya.
Namun Dortmund mampu mencetak gol kedua melalui pemain pengganti Guerreiro, yang masuk pada menit ke-63, setelah menyambut umpan Achraf Hakimi.
Hakimi, yang dipinjam dari Real Madrid, memberikan assist keduanya dalam laga ini bagi pemain pengganti lainnya, Jadon Sancho untuk mengukir gol ketiga Dortmund pada menit ke-83, sebelum Guerreiro melengkapi kemenangan mereka dengan gol keduanya enam menit berselang.
Dortmund, yang belum kemasukan gol di kompetisi elite ini, memuncaki klasemen dengan sembilan poin dari tiga pertandingan, sedangkan Atletico berada di peringkat ke-2 dengan enam poin.
Baca Juga : Juventus Bungkam Manchester United 1-0