De Japanners hadden negen opeenvolgende WK-kwalificatiewedstrijden gewonnen zonder tegendoelpunt, maar Shogo Taniguchi stopte de lage voorzet van Lewis Miller in zijn eigen doel in de 58e minuut om de Socceroos een onverwachte voorsprong te geven. Popovic, in zijn tweede wedstrijd aan het roer sinds hij vorige maand Graham Arnold verving, had zijn ploeg in een ultra-defensieve formatie opgesteld en leek de voorsprong vast te houden.
Maar invaller Keito Nakamura ontgrendelde uiteindelijk de verdediging van de Socceroos met nog 14 minuten te spelen. Hij danste door de achterste linie en en zag hoe Cameron Burgess de bal in eigen doel werkte.
Het resultaat brengt Japan, dat op zoek is naar een achtste achtereenvolgende WK-kwalificatie, op 10 punten uit vier wedstrijden met de Australiërs vijf punten achterstand op de tweede plaats en Saudi-Arabië en Bahrein, die later op dinsdag spelen, één punt verder op achterstand.
"Mijn ervaring als lid van dit team is dat de jongens op de moeilijkste momenten opstaan, zonder excuses", zei Australië-aanvoerder Jackson Irvine. "Ik ben trots op de prestatie die wij vanavond hebben neergezet. De rust en kalmte die we moesten tonen, het verdedigen op moeilijke momente, het is de basis voor ons om mee verder te gaan."
China boekte zijn eerste overwinning in Groep C toen de ploeg van Branko Ivankovic Indonesië met 2-1 versloeg in Qingdao. Doelpunten in de eerste helft van Behram Abduweli en Zhang Yuning zorgden voor de drie punten.
Zuid-Korea, dat sinds 1986 aan elk WK heeft deelgenomen, boekte in Seoel een 3-2 overwinning op Irak. De ploeg van Hong Myung-bo boekte de tweede zege op rij en staat nu bovenaan in Groep B. Oh Se-hun zette de Koreanen vier minuten voor rust op voorsprong in de topper, maar Aymen Hussein maakte vijf minuten in de tweede helft gelijk.
Oh Hyeon-gyu herstelde de Zuid-Koreaanse voorsprong met nog 16 minuten te spelen en Lee Jae-sung scoorde negen minuten later de derde treffer van zijn ploeg, waardoor het doelpunt van Ibrahim Bayesh in de 95ste minuut niet meer dan een troost was voor het team van Jesus Casas.
Later op dinsdag ontving Oezbekistan, leider in Groep A, de Verenigde Arabische Emiraten en won met 1-0. Iran, nummer twee, neemt het op tegen Qatar, houder van de Asian Cup, en Kirgizië treft Noord-Korea. Jordanië neemt het op tegen Oman in Groep B en Palestina staat tegenover Koeweit.