Det var vänsterbacken Jerome Boateng som i 86:e minuten gjorde självmålet som gav Leverkusen den sensationella segern.
Bayern München leder ändå med fyra poäng före Schalke 04. Leverkusen klättrade till femte plats.
Stuttgart hemmabesegrade trean Frankfurt med 2-1. Vedad Ibisevic gjorde segermålet i 84:e minuten.