Först i förlängningen kunde bortalaget avgöra till 3-2 (1-0, 1-0, 0-2, 1-0). Stor matchhjälte 45 sekunder in i förlängningen blev David Granberg som stod för det avgörande målet.
Luleå tog ledningen efter fem minuters spel, genom Oscar Bramberg framspelad av Alexander Fredriksson och Elias Callgren. Luleå gjorde 0-2 genom Jakob Ihs Wozniak efter 7.17 i andra perioden.
Efter 20.26 av perioden kunde Lukas Vesterlund göra 1-2 för Skellefteå AIK J20. 8.07 in i tredje perioden slog Valter Lindberg till och kvitterade för Skellefteå AIK J20.
Men Luleå avgjorde matchen med -1.15 kvar att spela genom David Granberg assisterad av Arttu Tuhkala och Oskar Lundkvist.
Luleå tog hem lagens senaste möte med 5-3 i Lulebohallen.
Nästa motstånd för Luleå är Brynäs. Lagen möts lördag 13 januari 12.00 i Lulebohallen.