La doppietta ha portato Mbappe oltre Olivier Giroud come miglior marcatore di tutti i tempi della Francia e lo ha avvicinato a due gol dal record di Klose nella Coppa del Mondo.
Il Senegal è stato la squadra migliore per lunghi tratti del primo tempo, con Nicolas Jackson che ha colpito il palo e Ismaila Sarr che ha mancato un'occasione chiara prima dell'intervallo.
Didier Deschamps ha riorganizzato la sua linea d'attacco all'intervallo, spostando Michael Olise in un ruolo più centrale e spostando Ousmane Dembele largo.
Il cambiamento ha dato i suoi frutti sette minuti nel secondo tempo, con Mbappe che ha trasformato un passaggio di Olise per sbloccare il punteggio.
Il sostituto Bradley Barcola ha aggiunto un secondo gol grazie a un preciso passaggio di Adrien Rabiot, prima che il Senegal accorciasse le distanze con Ibrahim Mbaye nel tempo di recupero.
Mbappe ha chiuso la contesa pochi istanti dopo, colpendo da lontano per ripristinare il margine di due gol e sigillare la vittoria.
Deschamps, nella sua ultima campagna come allenatore della Francia, ha ammesso che la sua squadra aveva motivo di preoccupazione prima del cambiamento.
"È un po' un sollievo. Eravamo un po' apprensivi all'inizio. Cambiare le posizioni di Ousmane e Michael ha fatto una grande differenza."
"È sempre importante vincere la tua partita di apertura. Questa è la magia del calcio quando puoi condividere quelle emozioni. È solo la prima partita ma ci godremo questo momento."
Mbappe ha sottolineato l'imprevedibilità del calcio nei tornei nonostante il risultato.
"Ci dà un po' più di tranquillità, anche se non sei mai davvero rilassato a una Coppa del Mondo. L'abbiamo visto con le altre squadre: vincere non è mai facile."
"Non è stata una passeggiata oggi, ma sappiamo di essere capaci di segnare in qualsiasi momento. Dobbiamo rimanere calmi e composti, attenerci a ciò che dobbiamo fare, perché tutto accade così rapidamente a una Coppa del Mondo. Ora la nostra attenzione si sposta sulla partita contro l'Iraq."
Il portiere del Senegal Edouard Mendy ha ammesso che la sua squadra non ha rispettato il piano di gioco.
"Non siamo stati in grado di eseguire il nostro piano di gioco. Sapevamo che dovevamo alzare il nostro livello nel secondo tempo ed essere più clinici in attacco."
"Siamo riusciti a farlo solo a tratti, mentre contro squadre come questa devi essere meticoloso e non lasciare nulla al caso perché ti trovi di fronte a un talento puro. La prima partita è alle spalle, dobbiamo imparare da essa e concentrare la nostra attenzione sulla Norvegia."
La Francia è in testa al Gruppo I dopo il primo turno di partite, con l'Iraq prossimo avversario prima di un incontro con la Norvegia.