Hwang Hee-chan stod för Wolverhamptons avgörande mål efter 66 minuter.
Med en dryg halvtimme kvar att spela fick Julian Alvarez träff och kvitterade för Manchester City.
Missa inget viktigt, följ oss på GoogleI 66:e minuten slog Hwang Hee-chan till, och gav Wolverhampton ledningen.
Wolverhampton har två segrar, en oavgjord och två förluster och 7–8 i målskillnad på de senaste fem matcherna, medan Manchester City har fyra vinster och en förlust och 13–5 i målskillnad. Det här var Wolverhamptons andra uddamålsseger den här säsongen.
Wolverhamptons nya tabellposition är 13:e plats, medan Manchester City fortfarande leder serien, ett poäng före Tottenham.
Nästa gång lagen spelar i serien är söndag 8 oktober. Då möter Wolverhampton Aston Villa på Molineux Stadium 15.00. Manchester City tar sig an Arsenal borta 17.30.