Tappio oli Liverpoolille vasta toinen tällä liigakaudella. Arne Slotin miehistön 26 ottelun tappioton putki Valioliigassa katkesi Craven Cottagella.
Liverpool johtaa tappiosta huolimatta Valioliigaa 11 pisteellä sarjassa kakkosena olevaan Arsenaliin, kun joukkueilla on seitsemän ottelua jäljellä.
The Reds tarvitsee vielä 11 pistettä varmistaakseen ennätystä sivuavan 20. mestaruutensa.
Alexis Mac Allister vei Liverpoolin johtoon vartin kohdalla, mutta Fulham iski sen jälkeen kolmesti Ryan Sessegnonin, Alex Iwobin ja Rodrigo Munizin maaleilla ennen taukoa.
Luis Diaz kavensi 2–3:een 72. minuutilla, mutta Liverpoolin takaa-ajo jäi lopulta torsoksi.
– Kovin usein emme päästä kolmea maalia pelissä – puhumattakaan kolmea takaiskua 15 minuutissa. Tämä ei ole yhtään kriteerien mukaistamme, arvosteli Slot Liverpoolin puolustuspeliä.
Voitto nosti Fulhamin mahdollisuuksia yltää ensi kaudeksi Euroopan kentille, sillä se nousi liigassa kahdeksanneksi – kolmen pisteen päähän kuudentena olevasta Aston Villasta.
Sarjan hännänhuippu Southampton putosi Valioliigasta ennätyksellisen aikaisessa vaiheessa hävittyään luvuin 1–3 Tottenhamille sunnuntaina.
Tappio varmisti joukkueen putoamisen toiseksi korkeimmalle sarjatasolle Mestaruussarjaan, vaikka kautta on jäljellä vielä seitsemän kierrosta.
Southamptonilla on kasassa kymmenen pistettä pelaamistaan 31 ottelusta, ja se on 22 pisteen päässä säilymisestä.
Englannin Valioliigan historiassa vähiten pisteitä on kerännyt Derby kaudella 2007–08, jolloin se sai kasaan 11 pistettä.
Southamptonin valmentaja Ivan Juric on todennut, että joukkueen ainoa loppukauden tavoite on saldota enemmän pisteitä kuin yksitoista.