Kanada fick en bra start i den första perioden när Colton Parayko bombade in 1–0 med ett mäktigt slagskott i powerplay, på passning från Connor McDavid. Storstjärnan serverade sedan lagkamraten i Edmonton, Ryan Nugent-Hopkins, till 2–0 halvvägs in i matchen.
Men Ryssland var långt ifrån slaget.
Efter bara 62 sekunder reducerade Ilya Mikheyev, och innan den andra perioden var slut hade Alexander Barabanov kvitterat.
Totalt 16 poäng av McDavid
Ryssarna öppnade den tredje perioden starkast och såg ut att ha kommandot – men då kom kallduschen. Mitt i den ryska pressen satte Kyle Turris 3–2 för Kanada.
Ryssland reste sig på nytt, hämtade ikapp dubbla underlägen i den tredje perioden och tvingade fram en förlängning.
Där avgjorde Buffalos Ryan O'Reilly i powerplay på passning från Connor McDavid som noterades för tre poäng i matchen. Totalt har han gjort 16 poäng i turneringen fördelat på fem mål och elva assist.
Ställs mot Schweiz
Florida-försvararen Aaron Ekblad, etta i NHL-draften 2014, pustade ut efter segern.
– Ryssland hade ett svar på allt vi gjorde. Vi hade tur som gick segrande ur det här. Vi blev lite nervösa, men försökte att använda nervositeten som motivation, säger han.
I semifinalen ställs Kanada mot Schweiz som slog Finland med 3–2 i sin kvartsfinal.