Bortalaget Skellefteå hade greppet i första halvlek och ledde med 2-0 och lyckades hålla undan till seger, trots att Umeå FC lyfte sig i andra halvlek.
Linus Almqvist blev matchhjälte med sitt avgörande 3-2-mål efter 87 minuter.
Segern var Skellefteås fjärde på de senaste fem matcherna.
Matchen var mållös till gästande Skellefteå tog ledningen efter en knapp halvtimmes spel, genom Jean-Calvin Kouban Mbanga.
Skellefteå ökade ledningen till 0-2 på tilläggstid i första halvleken, genom Henrik Lööf. Direkt efter pausen nätade Oliver Skoglund och reducerade åt Umeå FC.
I 68:e minuten nätade Oliver Skoglund på nytt, och kvitterade för Umeå FC.
Det matchavgörande målet kom med tre minuter kvar att spela, när Linus Almqvist slog till och gjorde 2-3 för Skellefteå.
Umeå FC ligger på nionde plats i tabellen efter matchen, medan Skellefteå ligger på första plats.
I nästa match möter Skellefteå Boden hemma på lördag 4 maj 14.00.