Erik ten Hag sorprendió a propios y extraños con la titularidad de Marcus Rashford tras una semana de polémicas fuera del terreno de juego, pero el jugador envió un mensaje contundente a quienes dudaban de su compromiso con la causa del United a los cuatro minutos y medio, con un remate lateral de altísima calidad.
Los visitantes salieron en tromba, y Rashford volvió a participar en el segundo tanto, al encontrar a Luke Shaw antes de que Rasmus Højlund rematara un centro raso para su tercer gol en otros tantos partidos de la Premier League.
El lanzamiento de falta de Tommy Doyle dio momentáneamente qué pensar a André Onana, pero el primer periodo fue todo de los visitantes, que podrían haberse ido al descanso con seis goles de ventaja.
Bruno Fernandes y Raphaël Varane estuvieron a punto de marcar, Casemiro desperdició una ocasión sencilla cerca de la portería y más tarde vio cómo le anulaban un cabezazo por fuera de juego, mientras que el juez de línea anuló el que habría sido el segundo gol de la noche para Højlund en unos primeros 45 minutos sorprendentemente dominantes.
Los locales resurgieron rejuvenecidos, y su mejor esfuerzo se vio recompensado con un balón de oxígeno cuando Pedro Neto cayó en el área por un contacto mínimo de Casemiro, y Pablo Sarabia transformó el penalti resultante.
Scott McTominay restableció temporalmente la ventaja de dos goles del United con un remate de cabeza libre de marca a los 80 segundos de su entrada como suplente, y Kilman volvió a meter a los Wolves en la ecuación con un remate a bocajarro.
La contienda alcanzó su punto álgido en el tiempo añadido, cuando Neto aprovechó un contragolpe y engañó a Onana con un disparo al primer palo.
Pero Mainoo, de 18 años, tuvo la última palabra, con un remate de rosca que desató el delirio entre los aficionados y permitió al United regresar al norte con los tres puntos en el bolsillo.
El Wolves se mantiene undécimo tras perder su cuarto partido de liga consecutivo, y aunque su próximo triple enfrentamiento contra el Chelsea, el Brentford y el Tottenham Hotspur es complicado, su entrenador, Gary O'Neil, confía en haber ganado a los tres desde noviembre.
El United lleva cuatro partidos invicto y ocupa la séptima posición de la tabla, por lo que Ten Hag está ansioso por mantener el buen momento de su equipo la próxima jornada contra el West Ham United.
Jugador Flashscore del partido: Rasmus Højlund (Manchester United)