21-rankade Jarry tog sin största seger i karriären och kommer att få möta hemmafavoriten Facundo Diaz Acosta i finalen.
För 20-årige Alcaraz var det en ny motgång sedan titeln i Wimbledon i somras då alla pilar pekade uppåt. Sedan dess har det inte blivit någon mer titel.
– Stort grattis till Nico för den här matchen och lycka till i finalen, sade Alcaraz artigt efter matchen.
Det var Alcaraz fjärde förlust på grus de senaste 31 matcherna.
– Carlos är en av de bästa, det här betyder mycket för mig. Efter den fysiskt tuffa matchen mot Stan Wawrinka för ett par dagar sedan är jag extremt glad att jag lyckades hålla en hög nivå igen, säger Jarry.