Matias Galarza scoorde binnen de eerste twee minuten en vond de onderste hoek van afstand om Paraguay de perfecte start te geven in het San Francisco Bay Area Stadium.
Turkije domineerde het balbezit en creëerde lange tijd de betere kansen, maar kon geen gelijkmaker vinden, zelfs niet nadat Paraguay in de blessuretijd van de eerste helft tot 10 man was gereduceerd.
Turkije kwam het dichtst bij gelijkmaken via Mert Muldur, wiens torenhoge kopbal de lat raakte en van de paal stuiterde voor de pauze. Doelman Orlando Gill produceerde verschillende belangrijke reddingen om de voorsprong van Paraguay intact te houden terwijl Turkije de hele tweede helft op zoek was naar een gelijkmaker.
Scheidsrechter Ivan Barton toonde Miguel Almiron een directe rode kaart nadat de middenvelder zijn mond bedekte terwijl hij woorden wisselde met Muldur, wat FIFA's nieuwe automatische uitsluitingsregel voor het eerst in het toernooi in gang zette.
Paraguay's hoofdcoach Gustavo Alfaro prees de overtuiging van zijn spelers na de wedstrijd.
"We waren overtuigd, ondanks alle tegenslagen, dat we het konden waarmaken," vertelde Alfaro aan de Paraguayaanse omroep VS Sports.
Zonder de beslissingen van scheidsrechter Barton direct te bekritiseren, suggereerde Alfaro dat het soms voelde alsof de omstandigheden tegen zijn team werkten.
"Er waren momenten waarop het voelde alsof alles tegen ons samenspande," zei de 63-jarige Argentijn. "Soms voegen ze tijd toe in de ene richting of de andere, met overmatige toegevoegde tijd die permanent zonder rechtvaardiging wordt toegepast."
Het was de derde rode kaart voor Paraguay in de geschiedenis van het Wereldkampioenschap, en de zevende uitsluiting van dit toernooi, het meeste op een Wereldkampioenschap sinds 2014.
Beide ploegen maakten late wissels naarmate de wedstrijd vorderde, waarbij Paraguay verse krachten in de verdediging introduceerde om hun smalle voorsprong te beschermen en Turkije aanvallende versterkingen inbracht in de rust op zoek naar een gelijkmaker die nooit kwam.
Het resultaat laat Paraguay derde in Groep D met drie punten, terug in de race voor een plek in de volgende ronde.
Paraguay speelt op 25 juni tegen Australië voor een plek in de laatste 32, terwijl Turkije, dat al is uitgeschakeld, het opneemt tegen de Verenigde Staten, die momenteel de groep leiden.