Segern var Luleås femte på de senaste sex matcherna.
Första perioden var jämn. AIK inledde bäst och tog ledningen genom Marcus Ahlzén efter 5.54, men Luleå kvitterade genom Marcel Stefancik efter 11.22. Luleå gjorde också 2-1 efter 4.52 i andra perioden när Johannes Mäki hittade rätt. Luleå punkterade matchen med ett 3-1-mål med 43 sekunder kvar att spela i tredje perioden genom Viggo Nordström. Nordström fullbordade därmed Luleås vändning. Det fastställde slutresultatet till 3-1.
Luleå har fyra segrar och en förlust på de senaste fem matcherna, medan AIK har en vinst och fyra förluster.
AIK är nu sist i tabellen, medan Luleå är på fjärde plats.
Lagen möts igen i Coop Norrbotten Arena, söndag 30 oktober 12.00.