Segern var Luleås fjärde på de senaste fem matcherna.
Luleå tog ledningen efter 19.17, genom Eetu Koivistoinen på pass av Brendan Shinnimin. Efter 4.38 i andra perioden nätade Axel Sandin-Pellika, framspelad av Jonathan Pudas och Jonathan Johnson och kvitterade för Skellefteå.
Luleås Mathias Bromé gjorde 1-2 efter 11.11.
Laget punkterade matchen med ett 1-3-mål med elva sekunder kvar att spela återigen genom Mathias Bromé framspelad av Erik Gustafsson. 1-3-målet blev matchens sista.
Det här betyder att Skellefteå ligger på åttonde plats i tabellen, och Luleå är på tredje plats.
I nästa match möter Skellefteå Rögle hemma på lördag 30 november 15.15. Luleå möter Rögle torsdag 28 november 19.00 hemma.