El centrocampista del Sunderland Granit Xhaka dio a los visitantes la ventaja desde el punto de penalti en el minuto 65 después de que el centrocampista del Sevilla Djibril Sow fuera derribado por Alexander Bernhardsson dentro del área.
El centrocampista del Friburgo Johan Manzambi selló el éxito en el cuarto minuto del tiempo añadido cuando su remate se desvió en el defensa del Atalanta Isak Hien.
Algunos sectores de la afición local se volvieron contra el técnico sueco Jon Dahl Tomasson después del final del partido y los fanáticos corearon pidiendo la renuncia del ex entrenador del Blackburn Rovers.
El delantero del Arsenal Viktor Gyokeres y el delantero del Liverpool Alexander Isak comenzaron en el ataque de los locales, que no lograron registrar ni un solo disparo a puerta.
La derrota dejó a Suecia en el último lugar del Grupo B con un punto en tres partidos, ocho detrás de los suizos en el primer puesto.
Kosovo, segundo clasificado, ocupa el puesto de play-off con cuatro puntos y visitará a los suecos en su próximo partido de clasificación el lunes 13 de octubre.
Tras alcanzar los cuartos de final del Mundial de 2018 en Rusia, Suecia no logró clasificarse para la edición de 2022 en Qatar.
Esta no es la primera vez que un seleccionador inglés habla de una atmósfera decepcionante en Wembley.
De hecho, todos los entrenadores permanentes de Inglaterra desde 2008 (que han dirigido más de un partido) lo han hecho, aunque solo uno fue tan expresivo como Tuchel.
El italiano Fabio Capello dijo en 2008: «Prefiero jugar fuera de casa. Cuando jugamos en Wembley, a veces el primer error lo comete el público al silbar».
«Creo que, en este momento, los jugadores juegan mejor fuera de casa. Juegan con más confianza».