Den första perioden började avvaktande från båda lagen, men så småningom öppnade matchen upp sig och då började också målen trilla in.
Emma Nordin inledde målskyttet efter 12.25 sedan Michelle Karvinen spelat fram henne till ett friläge.
Sedan hann matchklockan bara ticka 20 sekunder innan Ronja Savolainen ökade på till 2–0 för Luleå MSSK med ett skott från sin backposition.
Petra Nieminen satte därefter 3–0 (tid 16.45) och hemmalaget hade kopplat ett järngrepp om den första semifinalmatchen.
Men HV71 kom tillbaka.
Sent i den första perioden kom en reducering i numerärt underläge, och sedan gjorde man enda målet i mittperioden vilket innebar ett krympt underläge till 2–3.
Gästerna gjorde också enda målet i den tredje perioden. Kvitteringen till 3–3 kom efter 05.48 och det krävdes förlängning för att avgöra.
Där drog Luleå MSSK det längre strået. I power play prickade Noora Tulus in 4–3-målet.
Bäst av fem matcher går vidare till SM-final.
Luleå MSSK leder nu semifinalserien med 1–0 i matcher. Match 2 och 3 spelas i Jönköping på fredag respektive söndag.