Heaton kom till Cardiff City Stadium i augusti 2010 och hade svårt att konkurrera ut David Marshall som fick förtroendet som förstemålvakt i Championship. Heaton skapade dock rubriker genom sina insatser i ligacupen i vilken Cardiff nådde finalen 2012. Han räddade två straffar i den avgörande straffläggningen i semifinalen mot Crystal Palace och följde upp det genom att tippa en straff från Steven Gerrard i ribban i finalen på Wembley. Gerrards Liverpool kunde trots detta vinna matchen och ta hem turneringen.