Oscar Tellström och Alexander Wallin gjorde två mål var för Luleå. Övriga mål för hemmalaget gjordes av Dans Locmelis och Gustav Niklasson.
Det här betyder att Luleå ligger kvar på fjärde plats i tabellen, och AIK på femte plats.
Luleå tar sig an Djurgården i nästa match hemma söndag 18 oktober 12.00.