Mainoo fechou o ângulo de Kevin De Bruyne e cabeceou uma bola perdida para Bruno Fernandes, antes de correr para o ataque.
O jogador do Manchester United foi o protagonista de uma excelente jogada e rematou para bater Stefan Ortega, depois de Bruno Fernandes ter cruzado a bola na área.
Com um passe genial de Marcus Rashford e a finta de Alejandro Garnacho, foi o tipo de golo que Erik ten Hag teria sonhado fazer antes do jogo.
E foi comovente o facto de Mainoo, adepto do Manchester United, nascido em Stockport, ter estado presente para converter o golo perante uma metade do Estádio de Wembley visivelmente chocada com o Manchester City.
"No ano passado, eu estava nas bancadas", disse Mainoo no final do jogo, absorvendo a atmosfera ao nível do relvado.
"Ganhar a Taça de Inglaterra significa absolutamente tudo. Foi uma temporada difícil, com altos e baixos, e esta é a única coisa pela qual ansiamos. Sabíamos que tínhamos de nos unir. A preparação para este jogo foi fantástica. Mostrámos que podemos competir e ganhar jogos", acrescentou.
Mas o seu golo foi um bónus - a cereja no topo do bolo de uma exibição enérgica, mas composta, na final da Taça de Inglaterra, contra alguns dos melhores médios do mundo.
Emparelhado com Sofyan Amrabat num papel mais profundo, Mainoo foi muito eficaz a ajudar a perturbar e, em última análise, a suprimir as principais ameaças do Manchester City.
O jogador de 19 anos foi mais do que suficiente para enfrentar Rodri e ocupar os espaços que Bernardo Silva, Phil Foden e De Bruyne gostam de ocupar.
O seu excelente trabalho contra De Bruyne, em particular, foi justificado quando Pep Guardiola substituiu o belga antes mesmo da hora de jogo.
Com a posse de bola, Mainoo foi igualmente bom - jogando de forma limpa e simples, enquanto o United cortava o meio-campo do City de forma maravilhosa em vários momentos.
Mas Mainoo não era de ficar sentado a admirar as suas jogadas complexas, querendo também avançar e ter impacto no lado oposto.
A sua intenção foi resumida à medida que o tempo passava, quando desencadeou um contra-ataque nos últimos 10 minutos, liderado por Rasmus Hojlund, que teve uma participação muito útil saindo do banco.
O Manchester United sentiu que poderia realmente acabar com os rivais quando alguns jogadores se lançaram ao ataque, e Mainoo - que ainda parecia fresco no final da partida - foi um deles.
O apito final do árbitro Andy Madley deixou Mainoo de joelhos, permitindo que absorvesse e processasse o que ele e os seus companheiros haviam conquistado.
Mainoo comemorou com a medalha de campeão da Taça de Inglaterra recém-adquirida, vestindo um boné do United e abraçando o grupo de adeptos que não parava de crescer.
E o que todos testemunharam no sábado foi um deles a viver o sonho de todos os adeptos do Manchester United.