En kväll när Wembley visade sin respekt för den holländska legenden Johan Cruyff med applåder i 14:e minuten, föll en mycket förändrad England sida till ett ovanligt nederlag på nationalarenan.
Man-of-the-match Jamie Vardy avrundade en slick förbi drag för att styra i Kyle Walker kors fyra minuter före intervallet - men Roy Hodgson sida kunde inte skydda sin ledning.
Englands försvar levde på kanten alltför ofta och blev så småningom straffad när en slarvig passage av spel ledde till Danny Rose hantering, och Vincent Janssen gjorde från platsen efter 50 minuter.
Den store strejkaren var då för stark för att ersätta Phil Jagielka, även om England klagade bittert han hade blivit befläckad, innan korsa för Luciano Narsingh att göra mål vinnaren 13 minuter från tiden.
Vardys övergång från höjderna han har skalat med Leicester City denna säsong till England har varit sömlös - och han har ökat en nivå i de två vänner mot Tyskland och Nederländerna.
Den 29-årige har beskrivits som både en idealisk starter och den perfekta effekt substitut som Hodgson gör planer för Euro 2016.
Vardy har bevisat sin förmåga för båda, med en explosiv 20-minuters cameo i Berlin som inkluderade en lysande instinktiv finish som en del av Englands comeback.
Och här, var han Englands enastående artist på ett visst avstånd, visar den takt och energi som har panik Premier League försvar och även skicklighet att runda av det passerande draget med en klinisk finish innan du testar holländska djurhållare Jeroen Zoet med en kraftfull stigande enhet.
Debatten om hur man bäst använder Vardy kan fortsätta men en sak är utom allt tvivel - han ska till Euro 2016 och har förmågan att hota varje försvar i Frankrike.
I en idealisk värld, Everton's John Stones skulle ha kommit in på Wembley för att producera den typ av elegant display som blev hans varumärke i de tidiga säsongerna av hans karriär, vilket cement sin plats tillsammans med Chris Smalling för Englands första Euro 2016 match mot Ryssland i Marseille.
Istället bevittnade Wembley en 21-åring vars förtroende har drabbats av ett nyligen dopp i form på klubbnivå och kommer att behöva lite renovering innan de allvarliga åtgärder kommer igång.
Stenar förde två gånger med sig knot av oro från Englands fans inne i Wembley med sin tendens att kanske överspela ur försvar, men hans beslutsamhet att vara konstruktiv började också den övergång som ledde till Vardys mål.
Den unge försvararen är ett pågående arbete och det kommer att finnas slips - ganska bokstavligen när han snubblade i början av en kedja av händelser som ledde till England väktare Fraser Forster måste spara bra från Janssen innan Rose hanterade för att lämna strejkaren att göra mål från platsen.
Stenar är väl värt att hålla ut med - men Hodgson måste hoppas en del av detta förtroende och lugn återvänder snabbt.
Hodgson varnade för att de inte får ryckas med efter segern i Tyskland - och om någon ignorerade varningen kommer ett nederlag mot ett nederländskt lag som inte ens kommer att vara i Frankrike i sommar.
I vissa avseenden förstärkte detta nederlag, om än med en mycket förändrad sida, helt enkelt några av de lärdomar som kom ut ur segern i Tyskland som var katalysatorn för en sådan optimism.
England har några mycket spännande alternativ i form av Vardy och Harry Kane, medan Daniel Sturridge också fick en anständig 57 minuter under bältet.
Det återstår dock frågor om ett bräckligt försvar med både back-fläckar kvar att ta tag i och ingen central-defensiv parning hoppar ut som Hodgsons första val i detta skede.
England bär förvisso på ett hot, men fruktan kvarstår för deras förmåga att motstå attacker av högsta kaliber.
Fraser Forster: Fast natt för Southamptons djurhållare trots ett par fumlor. Räddad väl från Georginio Wijnaldum och Vincent Janssen. Klart för Joe Hart. 7. Vad är det som händer?
Kyle Walker: Solid och snabb i försvar och ett hot i attack med en perfekt passning för Vardy att göra mål Englands mål. 7. Vad är det som händer?
Chris Smalling: En del av ett osäkert central-försvarande partnerskap som än en gång antydde Englands bräcklighet mot attacker med verklig kvalitet. 6. Vad är det som händer?
John Stones: Ingen bra kväll för Evertons 21-åring. Ja, hans beslutsamhet att spela började draget för Englands mål men orsakade alltför ofta oro med sin tendens att överdriva saker och andra halvan slip började kedja av händelser som ledde till den holländska equalizern. För att uppnå detta mål har kommissionen beslutat att inleda ett förfarande enligt artikel 108.2 i fördraget om Europeiska unionens funktionssätt (nedan kallat EUF-fördraget).
Danny Rose: Inte en lätt kväll för Englands försvar men Rose fortsatte och kan anse sig ha otur att straffas för handbollen som ledde till ett straff. 6. Vad är det som händer?
Anonym som Englands kapten. Milner är en solid närvaro men inte stor på inspirerande ögonblick. För att uppnå detta mål har kommissionen beslutat att inleda ett förfarande enligt artikel 108.2 i fördraget om Europeiska unionens funktionssätt (nedan kallat EUF-fördraget).
Danny Drinkwater: Solid debut från Leicester City midfielder. Gjorde sig själv ingen skada och kan vara nöjd med sin debut men gjorde han ett övertygande argument för integration i Euro 2016? - Jag vet inte. 6. Vad är det som händer?
Ross Barkley: Upptagen första halvlek och en varumärkesvåg som gav Adam Lallana en chans. 6. Vad är det som händer?
Den anständiga natten för Liverpools midfielder. Smart pass spelade sin roll i Englands mål och blev varmt applåderat när det ersattes. 7. Vad är det som händer?
Daniel Sturridge: När han hade slutat fiffla med sina bootlaces han slog sig ner och producerade en eller två ögonblick som antyder det hot han ännu kan posera för England. 6. Vad är det som händer?
- Englands stjärnman. Upptagen, fick en och kunde ha haft en annan. 8. Vad är det som händer?
Ersättningar:
Walcott (för Sturridge, 57 minuter): Oddsen av tempo och en stigande skott över baren men annars tyst. 6. Vad är det som händer?
Clyne (för Rose, 57 minuter): Inte mycket av en möjlighet och följaktligen inte mycket påverkan. För att uppnå detta mål har kommissionen beslutat att inleda ett förfarande enligt artikel 108.2 i fördraget om Europeiska unionens funktionssätt (nedan kallat EUF-fördraget).
Kane (för Lallana, 70 minuter): Bara ett par halvchances men ingen räddningsaktion från mannen som nu är Englands första val strejkare. För att uppnå detta mål har kommissionen beslutat att inleda ett förfarande enligt artikel 108.2 i fördraget om Europeiska unionens funktionssätt (nedan kallat EUF-fördraget).
Jagielka (för Smalling, 70 minuter): Påstådd att han var befläckad av Janssen i upptakten till vinnaren men borde ha varit starkare i den situationen. För att uppnå detta mål har kommissionen beslutat att inleda ett förfarande enligt artikel 108.2 i fördraget om Europeiska unionens funktionssätt (nedan kallat EUF-fördraget).
Alli (för Milner, 82 minuter): Inga betyg.
Dier (för Drinkwater, 84 minuter): Inga betyg.
De tre lejonen väntar till den 21 maj med att vara värd för Turkiet, medan Nederländerna träffar Irland sex dagar senare.
Match slutar, England 1, Nederländerna 2.
Andra halvlek, England 1, Nederländerna 2.
Foul av Dele Alli (England).
Ibrahim Afellay (Nederländerna) vinner en frispark i defensiva halvan.
Ersättning, Nederländerna. Jordy Clasie ersätter Vincent Janssen.
Hörnet, Nederländerna. Förföljd av Phil Jagielka.
Substitution, England. Eric Dier ersätter Daniel Drinkwater.
Försök missade. Harry Kane (England) vänster fotade skott utanför lådan är nära, men missar till höger. Hjälpt av Phil Jagielka.
Ersättning, Nederländerna. Patrick van Aanholt ersätter Jetro Willems.
Substitution, England. Dele Alli ersätter James Milner.
Ersättning, Nederländerna. Marco van Ginkel ersätter Riechedly Bazoer.
Mål!  England 1, Nederländerna 2. Luciano Narsingh (Nederländerna) höger fotade skott från mitten av lådan till övre högra hörnet. Hjälpt av Vincent Janssen.
Foul av Kyle Walker (England).
Memphis Depay (Nederländerna) vinner en frispark i anfallshalvan.
Farligt spel av Jamie Vardy (England).
Luciano Narsingh (Nederländerna) vinner en frispark i den defensiva halvan.
Försök blockerat. Harry Kane (England) höger fotade skott från mitten av lådan är blockerad. Hjälpt av John Stones.
Försök missade. John Stones (England) huvud från mitten av lådan missar till vänster. Hjälpt av James Milner med ett kors som följer ett hörn.
Hörnet, England. Förföljd av Riechedly Bazoer.
Ross Barkley (England) vinner en frispark i anfallshalvan.
Farligt spel av Ibrahim Afellay (Nederländerna).
Substitution, England. Phil Jagielka ersätter Chris Smalling.
Substitution, England. Harry Kane ersätter Adam Lallana.
Jamie Vardy (England) vinner en frispark på vänsterkanten.
Foul av Jeffrey Bruma (Nederländerna).
Försök missade. Theo Walcott (England) höger fotade skott från höger sida av lådan är bara lite för hög. Hjälpt av Kyle Walker.
Daniel Drinkwater (England) vinner en frispark i anfallshalvan.
Foul av Riechedly Bazoer (Nederländerna).
Hörnet, England. Förföljd av Daley Blind.
Försök blockerat. Theo Walcott (England) höger fotade skott från mitten av lådan är blockerad. Hjälpt av John Stones.
Hörnet, England. Förföljd av Jeroen Zoet.
Försöket räddades. Jamie Vardy (England) höger fotade skott från utsidan boxen sparas i toppen av målet. Hjälpt av Adam Lallana.
Foul av Ross Barkley (England).
Memphis Depay (Nederländerna) vinner en frispark i anfallshalvan.
Försök missade. Nathaniel Clyne (England) höger fotade skott utanför lådan är för hög.
Substitution, England. Nathaniel Clyne ersätter Danny Rose.
Substitution, England. Theo Walcott ersätter Daniel Sturridge.
Jeffrey Bruma (Nederländerna) visas det gula kortet för en dålig foul.
Jamie Vardy (England) vinner en frispark i anfallshalvan.
Foul av Jeffrey Bruma (Nederländerna).
England misslyckades med att bygga vidare på den optimism som genererades av deras spännande seger i Tyskland när de misshandlades i en vänlig av Nederländerna, som inte ens har kvalificerat sig för Euro 2016.