Både England och Kroatien kunde vinna gruppen vid en seger, men både kunde också åka ur division A vid förlust.
England inledde starkast och lagkaptenen Harry Kane hade två bra målchanser i första halvlek. Först blev han helt fri vid en hörna, men missade avslutet helt.
Sedan fick han bollen vid fötterna efter att Kalinic rusat ut mot en djupledslöpande Raheem Sterling, men hans första skott täcktes av en försvarare innan Kalinic hann tillbaka för att stoppa engelsmannens andra slott.
England fortsatte pressen i andra halvlek, men Kroatien skulle göra första målet. Nikola Vlasic hittade in till Andrej Kramaric i straffområdet som vände flera gånger för att skapa sig yta i straffområdet. Till sist gick anfallaren på avslut, ett avslut som tog på Eric Dier och gick i en båge förbi Pickford i det engelska målet.
England bytte då in Jesse Lingard och Jadon Sancho i hopp om att kunna vända, något som skulle ge utdelning. Lingard fick ett enkelt budskap av förbundskapten Gareth Southgate när han gjorde sig redo för sitt inhopp.
- Han sa till mig att vinna matchen, säger Lingard till Sky Sports efter matchen.
Lingard kvitterade kort därefter när han petade in bollen från nära håll. Joe Gomez långa inkast skarvades fram till Harry Kane som försökte få bollen förbi Kalinic, men målvakten fick en fot på bollen. Bollen gick längs med mållinjen där Jesse Lingard var snabbast fram och petade in kvitteringen.
Vid ställningen 1-1 hade Kroatien också en boll på väg in i mål, men Lingard stod på mållinjen och rensade undan.
England fullbordade vändningen med fem minuter kvar av ordinarie matchtid och Harry Kane skulle revanschera sig från missarna i första halvlek. Ben Chilwell skickade in en låg frispark från vänster och Kane kastade sig längs med gräsmattan för att nå bollen och kunde styra in den i burgaveln.
- Det är otroligt, jag har aldrig sett Wembley så här när jag spelat i landslaget. Vi ville göra alla stolta och jag vet att de kommer njuta av det här, säger Harry Kane efter matchen till Sky Sports.
Segern gör att England vinner gruppen och är klara för nästa års slutspel i Nations League. Kroatien blir degraderat till division B, medan Spanien slutar tvåa i gruppen.
Lagens startelvor:
England: Pickford - Walker, Gomez, Stones, Chilwell - Rashford, Dier, Delph, Sterling - Barkley - Kane.
Kroatien: Kalinic - Vrsaljko, Lovren, Vida, Jedvaj - Modric, Brozovic - Rebic, Vlasic, Perisic - Kramaric.