Stockholmslaget fick en drömstart i Coop Norrbotten arena när Alice Östensson gav Djurgården ledningen efter bara 24 sekunder.
Innan den första perioden var färdigspelad hann Luleå kvittera genom blott 16-åriga Wilma Sjölund, hennes första mål i den svenska damhockeyligan, men i början av mittperioden var bortalaget åter i ledning.
Djurgårdens Sarah Bujold tog in pucken framför mål innan Luleås målvakt Sara Grahn misslyckades med att stöta bort den – och drog i stället in pucken i eget nät.
För Luleå var förlusten säsongens tredje på åtta matcher.