Matchen var helt jämn efter två perioder, innan Luleå avgjorde.
Luleå började bäst och gjorde 1-0 redan i matchupptakten. Efter bara 3.26 slog Elias Callgren till framspelad av Oskar Lundkvist och David Granberg.
Skellefteå AIK J20 kvitterade till 1-1 efter 9.04, när Amill Andersson slog till assisterad av Valter Lindberg.
Luleå tog ledningen på nytt efter 14.19, genom Oscar Bramberg på pass av Johannes Mäki.
Laget gjorde 3-1 efter 17.54, när Ludvig Jansson fick träff framspelad av Jakob Ihs Wozniak och Filip Holst-Persson.
Efter 7.29 i andra perioden nätade Rainers Darzins, på pass av Elias Hedlund och Lukas Vesterlund och reducerade åt Skellefteå AIK J20.
Calle Edin gjorde dessutom 3-3 efter 11.00 framspelad av Tim Barkemo.
Luleå startade tredje perioden bäst och gick från 3-3 till 5-3 genom mål av Oskar Lundkvist och Oscar Bramberg och avgjorde matchen.
Det här betyder att Luleå slutar på andra plats, och Skellefteå AIK J20 på tredje plats. Båda lagen är därmed klara för slutspel. Ett fint lyft för Skellefteå AIK J20 som låg på sjunde plats så sent som den 16 november.