Den 24-årige anfallaren tvingades utgå i den 35:e matchminuten sedan han kommit fel i en luftduell och landat illa över högerarmen.
Enligt nyhetsbyrån AP slutade det med en bruten arm.
Utan den sydkoreanska superstjärnan på planen kunde Qatar ta en skrällartad trepoängare.
Sydkorea är alltjämt tvåa i sin VM-kvalgrupp, en poäng framför Uzbekistan med två matcher kvar att spela. De två landslaget, som slåss om andraplatsen som ger direktplats till VM 2016, möts i sista omgången.
Gruppledaren Iran har redan kvalificerat sig för VM.
Son – som gjort 53 landskamper för Sydkorea – gjorde 21 mål för Tottenham under den gånga säsongen och ledde sitt lag till andraplatsen i Premier League.