Dortmund startete gut in die Partie und ging durch Youngster Jude Bellingham (15.) in Führung.
Nach der Pause schloss City seine Chancen ab. Riyad Mahrez verwandelte in der 55. Minute einen Elfmeter nach Handspiel von Emre Can und Phil Foden machte eine Viertelstunde vor Schluss mit einem harten Schuss den Sack zu.
Man City trifft im Halbfinale der Champions League auf Paris Saint-Germain, das mit Titelverteidiger Bayern München einen zweiten Bundesligisten ausgeschaltet hatte.
Zum ersten Mal seit 2018 steht Real Madrid wieder im Halbfinale der Champions League.
Der Rekordhalter musste gegen Liverpool 45 Minuten lang einen Sturm überstehen, blieb aber unbeschadet, auch dank Torhüter Thibaut Courtois, der einige Male stark parierte.
In der Vorschlussrunde geht es nun gegen den FC Chelsea.
sporza/sp