Marcus Antonsson hittade målet för tredje gången sedan han kom till Leeds i augusti. Svensken som fått sitta på bänken den senaste tiden i Championship startade för laget i ligacupens åttondelsfinal mot Norwich, och hittade rätt.
Målet kom i slutminuterna av den första halvleken när Souleymane Doukara skickade in ett inlägg längs mållinjen och Antonsson kunde peta in bollen i det öppna målet.
Dessförinnan hade Alex Pritchard slängnickat in 1-0 i den 14:e minuten, hans första mål i Norwich.
Antonsson byttes sedan ut i den 67:e minuten.
Matchen slutade 1-1 efter ordinarie tid, och förlängning följde. Där hängde Norwichs Nelson Oliveira kvar i straffområdet efter en hörna och blev helt ren och kunde nicka in Alex Pritchards vältajmade inlägg.
Leeds gav sig dock inte. Från nära håll kunde Chris Wodd peta in kvitteringen i den 109:e minuten. Och matchen skulle avgöras på straffar.
Där blev Leeds-målvakten Marco Silvestri stor hjälte när han räddade tre av Norwichs straffar. Den avgörande sparken slog Ronaldo Vieira in i mål och skickade Leeds till kvartsfinal.
Leeds svenske publikfavorit Pontus Jansson fanns inte med på planen. Det fanns heller inte Martin Olsson i Norwich.