Middlesbrough tapte 0-2 hjemme for Cardiff, som til daglig spiller på nest høyeste nivå i England.
Peter Whittingham og Roger Johnson scoret målene i 1. omgang i det som var en fortjent seier.
Dermed er det klart at tre av fire lag i semifinalene i årets FA-cup kommer fra de lavere divisjoner.
Drømmen lever videre
Cardiff har ikke vært så høyt oppe i cupen siden laget vant hele FA-cupen i 1927.
Den gang ble den walisiske klubben det eneste ikke-engelske lag som har vunnet FA-cupen.
Cardiff-manager Dave Jones er lei av å høre om 81 år gammel historie.
- Jeg får 1927 dyttet ned i halsen hver gang, men vi prøver å skape vår egen historie og disse guttene fortjener det, sier manageren.