Modric slog till när bara fyra minuter återstod av första halvlek på Parc des Princes i Paris.
Turkiets Selcuk Inan rensade från eget straffområde, men bara till Modric som klämde till på volley från 25 meter och överlistade turkiske målvakten Volkan Babacan.
- Jag fick en perfekt träff och tackar Gud för att det blev mål. Jag är riktigt glad över målet, men ännu lyckligare över vår insats, segern och de tre poängen, sade han till AFP.
Cacic hyllade
Förbundskaptenen Ante Cacic hyllade sin stjärna:
- Luka förtjänar verkligen alla hyllningsord, speciellt efter den här matchen. Han spelade väldigt bra, var vår ledare och gjorde ett magiskt mål som dessutom var matchens enda.
Kroatien dominerade matchen stort, hade två ribbträffar i andra halvlek men kunde inte få in det där avgörande andra målet.
Darijo Srna prickade ribban med en frispark i 52:a minuten och Ivan Perisic träffade också målramen.
Srna hade dessutom ett jätteläge med öppet turkiskt mål sedan Babacan varit ur spel efter en räddning, men Srnas avslut med "fel" fot, vänstern, gick utanför.
Blekt Turkiet
Turkiet skapade dock inte mycket och Kroatien kunde hålla undan. Det gav kroaterna en skön revansch för kvartsfinalförlusten på straffar i EM 2008.
Med tre poäng i bagaget ställs Kroatien mot Tjeckien i nästa match på fredag.
Turkiets förbundskapten Fatih Terim var inte glad över sitt lags bleka insats:
- Oturligt nog startar vi aldrig bra i de stora turneringarna. Jag är upprörd, men vi får lära oss av läxan. Vi kommer att fortsätta fajtas, sade Terim.
Turkiet ställs mot Spanien i nästa match den 17 juni.