Den schweiziska OS-mästaren från 2021 födde dottern Bella i april förra året och återvände till touren i oktober utan ranking.
Efter fina resultat har hon stigit till 58:e plats på rankingen men behövde ett wildcard för att få spela i Kalifornien.
Efter ett jämnt första med långa dueller från baslinjen kunde Bencic mala ner Gauff och vinna med 5-7, 6-2, 6-1 i WTA 1000-turneringen, kallad ”den femte Grand Slamen”.
– Det är därför du övar och jobbar hårt hela ditt liv. Vid jublet före matchbollen fick jag frossa och gåshud och bara försökte sätta serven på banan för att jag var så nervös, säger Bencic i intervjun på banan enligt WTA.
Gauff slog bort sig med en illa riktad forehand och fick tacka för matchen tidigare än hon tänkt sig.