Jonas Svensson og Fredrik Midtsjø kunne juble sammen med sine lagkamerater, men lenge så cupeventyret ut til å få en tidlig slutt for klubben som spilte finale forrige sesong.
Wout Weghorst utlignet til 2-2 i det 89. minutt, og i løpet av de fire tilleggsminuttene scoret først Alireza Jahanbakhsh (med en lekker lobb) og så Levi Garcia. Dermed er AZ klar for kvartfinale.
Kampen startet nesten like godt som den sluttet for gjestene fra Alkmaar. Weghorst scoret før det var spilt to minutter, men så ble det vanskeligere. Djibril Dianessey utlignet før pause, og Finn Stokkers nikket vertene fra nivå to i ledelse tidlig i annen omgang.
Svensson og Midtsjø spilte hele kampen for AZ Alkmaar, som er nummer tre i nederlandsk toppserie.
Tidligere onsdag tok serieleder PSV Eindhoven seg greit videre med 4-1-seier over Venlo.
(NTB)