Med 30 sekunder kvitterade Luleå till 2-2 efter att Brian O'Neill tagit köksvägen runt FBK-målvakten Maxime Lagace. Då hade Luleå plockat ut sin målvakt Matteus Ward.
Under förlängningen var Färjestad nära att avgöra. Viktor Lodin kom fri och träffade stolpen, men fick tillbaka sin egen retur och träffade samma stolpe igen, bara en sekund senare.
Luleå skulle ta hem extrapoängen med att vinna straffläggningen.
– Det svängde hej vilt och skönt att gå vinnande ur den, en grinig match. Extrapoängen var väldigt viktig, säger David Lilja som satte den avgörande straffen när han hittade en lucka på Lagace för 3-2-målet.
Segern stod klar när Färjestad inte lyckades sätta sin sista straff.
Ward höll igen sina benskydd när Viktor Lodin efter stolpträffarna försökte hitta en lucka men misslyckades och Luleåpubliken kunde jubla högljutt.