Slutresultatet blev 3-4 (0-1, 2-0, 1-2, 0-1).
Axel Andersson blev matchhjälte med sitt avgörande 4-3-mål 2.50 in i förlängningen.
Brynäs tog ledningen efter 7.17, genom Tyler Vesel assisterad av Theo Lindstein och Greg Scott. Efter 12.34 i andra perioden nätade Rickard Hugg, framspelad av Marcus Eriksson och Pär Lindholm och kvitterade för Skellefteå.
Pär Lindholm gjorde dessutom 2-1 efter 19.35 på pass av Axel Sandin-Pellika och Arvid Lundberg.
4.04 in i tredje perioden nätade Brynäs Jordan Schroeder på pass av Oskar Lindblom och Anton Rödin och kvitterade för Brynäs.
7.04 in i perioden slog Andreas Johnson till framspelad av Jonathan Pudas och Zeb Forsfjäll och gav laget ledningen för Skellefteå.
Efter 17.42 slog Anton Rödin till och kvitterade för Brynäs.
I förlängningen tog det 2.50 innan Brynäs också avgjorde till 3-4. Stor matchhjälte blev Axel Andersson, på pass av Tyler Vesel.
Det här var Brynäs tredje uddamålsseger.
Det här betyder att Skellefteå nu ligger på tredje plats i tabellen, och Brynäs är på sjätte plats.
Lördag 19 oktober möter Skellefteå Modo Hockey borta 18.00 och Brynäs möter Luleå borta 15.15.