Max Friberg blev matchhjälte med sitt avgörande 4-3-mål efter 54 minuter.
Luleå hade greppet inför tredje perioden och ledde med 3-1, men lyckades inte hålla i ledningen.
Målskyttarna bakom segern var Max Friberg, Theodor Niederbach, Robin Nilsson-Alvarez och Mattias Norlinder. Einar Emanuelsson, Nils Lundkvist och Juhani Tyrväinen gjorde målen för Luleå.
På lördag 27 februari 15.15 spelar Luleå borta mot Växjö, och Frölunda hemma mot Djurgården.
