Fjärderankade Wozniacki hade fyra matchbollar i tredje set men Cetkovska lyckades vända underläget tack vare en kraftfull forehand.

– Jag sa till mig själv att det är nu eller aldrig, så jag bara körde, sade tjeckiskan i en intervju direkt efter matchen.

Cetkovska har sjunkit till plats 149 på rankingen efter att tidigare ha varit borta i sju månader på grund av en höftskada. Comebacken skedde i mars.

– Jag är så glad över att kunna vara tillbaka och tävla, det är fantastiskt för mig, sade 30-åringen som nu möter Flavia Pennetta i den tredje omgången.

Längsta US Open-matchen

På torsdagen slogs även ett rekord då den australienfödda brittiskan Johanna Konta slog nionderankade spanjorskan Garbine Muguruza, Wimbledonfinalist tidigare i sommar, i den hittills längsta dammatchen i US Open. Tre timmar och 23 minuter tog det för Konta att vinna med 7–6 (7–4), 6–7 (4–7), 6–2.

Efter Wozniacki och Muguruzas förluster är endast tre av de topp 10-rankade spelarna vidare till tredje omgången på damsidan: världsettan Serena Williams som jagar sin fjärde Grand Slam för året, andrarankade Simona Halep och femterankade Petra Kvitova.