Rögle tog ledningen då Bryan Lerg bombade in 1-0 i numerärt överläge, men Luleå svarade snabbt genom Johan Harju.
I slutet av första perioden briljerade Luleå på samma gång som Rögle sjabblade.
Först gjorde Petter Emanuelsson 2-1, innan Rögle bjöd Luleå på trean då Andreas Falk hittade målet trots att hans lag var en man mindre.
Gagné nära att avgöra
Men Rögle gav sig inte.
Med under en minut av period tre spelad gjorde Rögle 3-2 genom Daniel Widing. Nio minuter senare var olyckan framme för Luleås Joonas Jalvanti då Ted Brithéns skott gick in i målet via Luleåbackens skridsko. Därmed hade skåningarna kvitterat.
Efter 60 minuter var ställningen 3-3.
I förlängningen lyckades inget av lagen hitta målet, men kanadensaren Kevin Gagné hade ett gyllene läge då han var fri med målvakten med tre sekunder kvar att spela.
Bägge lagen bommade de tre inledande straffarna, men sedan avgjorde Widing.
Trots segern är Rögle fortfarande sist i SHL.