Luleå dominerade i den första perioden och en frispelad Phoebe Staenz satte 1-0 redan efter en minut.
Brynäs kvitterade visserligen några minuter senare, men glädjen varade bara i 24 sekunder innan Nicoline Jensen gav Luleå ledningen på nytt. Norrbottningarna hade 3-1 efter den första perioden, men Brynäs skulle resa sig efter den tunga starten.
Erika Grahm reducerade i den andra perioden men Luleå-spelarna protesterade vilt och menade att hon bromsade in pucken med ena skridskon. Maja Nylén-Persson kvitterade sedan i början av den tredje perioden och då kändes matchen helt öppet.
Klockan stod på 52.25 när Brynäs Johanna Olofsson slog en huvudlös passning i egen zon, rätt i gapet på Phoebe Staenz som satte 4-3 till bortalaget.
Brynäs jagade en kvittering och träffade stolpen i slutminuten, men misstaget blev avgörande och Luleå tog därmed hem den första semifinalen i bäst av fem.
Den andra semifinalen spelas på lördag klockan 19.00 i Luleå.