Rayan Ait-Nouri og Milan van Ewijk viste begge masser af initiativ i den tidlige fase af kampen, og Wolves-manden Ait Nouris forseelse på sin direkte modstander resulterede i det første gule kort og en meget stor mulighed.
Selvom Bobby Thomas ikke kunne dreje sit hovedstød i mål efter Kasey Palmers frispark, fortsatte Coventry dog med at vise positive takter ved blandt andet Ellis Simms, der skabte problemer for værternes bagkæde, og den tidligere Sønderjyske-angriber Haji Wright, der dog skød langt over mål.
Ait-Nouri var fortsat involveret fremad banen, men hans skud blev blokeret af Thomas efter godt forarbejde fra Mario Lemina, og Pablo Sarabia kunne siden lige akkurat ikke få kontakt med algerierens Ait-Nouris fikse aflevering.
På den modsatte kant gjorde Nelson Semedo det glimrende og slap ind bag Liam Kitching men den portugisiske wingback sendte sit skud lige på Bradley Collins.
Coventry svarede stærkt igen før pausen, men en åbningsscoring udeblev, da Palmers forsøg blev reddet af Sa, og Simms ikke formåede at konvertere til en scoring helt blank foran mål, efter Jake Bidwell havde spillet bolden tilbage til ham.
Simms rettede op på sin tidligere fejl og scorede i det 53. minut efter et langt VAR-tjek.
Palmers frispark og Kitchings hovedstød skabte kaos i feltet, før Joel Latibeaudiere fik fat i bolden, og Simms hamrede den det sidste stykke over stregen.
Coventry fortsatte med at angribe, men Wright og Josh Eccles blev afvist, og Palmer sendte en afslutning tæt forbi mål, mens Joao Gomes og Ait-Nouri begge blev afvist af stolpen i den anden ende.
Latibeaudieres lavede mod slutningen en kæmpe fejl, der sendte bolden lige hen til Ait-Nouri, og så kunne wingbacken score for anden kamp i træk og, endnu vigtigere, holde liv i Wolves' håb.
Det var ikke overstået med det. Aït-Nouri løb kort efter frem af banenog spillede Hugo Bueno fri, som afsluttede køligt med sit første seniormål nogensinde.
The Sky Blues fik dog håbet tilbage, da Thomas sendte Wrights hovedstød ind til Simms, hvorefter angriberen scorede sit ottende mål i fem kampe.
Det bedste var dog gemt til sidst. I det allersidste sekund krøllede Wright bolden ind i det nederste hjørne i det 100. minut og sendte dermed Coventry i FA Cup-semifinalen for første gang, siden de vandt turneringen i 1987.
De påførte også Wolves deres andet nederlag i de sidste tre kampe, da de slog Premier League-holdet ud.