Hemmalaget fick en bra start på matchen och gjorde 1–0 genom Petter Mäkitalo efter bara 19 sekunder spel.
Sex minuter senare släppte Aleksanteri Heiskanen en puck till förbi sig.
Men Kiruna AIF fick igång sitt spel och i den tionde minuten ställde en sargstuds Johannes Sundström som inte lyckades förhindra Oscar Haaraoja från att göra 2–1.
När det återstod två minuter av den andra perioden styrde Daniel Bäckström in ett skott från Marcus Rhodin.
Tolv minuter in på den tredje perioden satte Oscar Fredriksson också 2–3 på pass från Philip Kemi.
Det såg ut att bli slutresultatet när Aleksanteri Heiskanen räddade den straff Piteå Hockey tilldelades efter att Marcus Rhodin hade dragit ned Petter Mäkitalo.
Men i anfallet efter spelade Emil Wrenman fram Isak Stenlund-Ädelgran som från sin position till vänster om Kiruna AIF:s kasse satte 3–3.
Förlängningen i LF Arena blev händelserik.
Joakim Högberg var nära att avgöra den efter mindre än en minut.
Men han lyckades inte att lyfta in pucken bakom Aleksanteri Heiskanen.
Sedan gjorde Johannes Sundström en läcker räddning på ett skott från Oscar Fredriksson.
Denna kväll överglänstes han dock av Aleksanteri Heiskanen som svarade för ett flertal spektakulära räddningar och såg till att Kiruna AIF kunde vinna på straffar.
Matchfakta
Piteå Hockey–Kiruna AIF 3–4 (2–1, 0–1, 1–1, 0–0, 0–1)
Målen, Piteå: Petter Mäkitalo, Joakim Högberg, Isak Stenlund-Ädelgran.
Målen, Kiruna: Oscar Haaraoja 2, Daniel Bäckström, Oscar Fredriksson.