Efter två jämna sträckor gick Charlotte Kalla och Astrid Jacobsen Uhrenholdt, Norge, ut tillsammans på den tredje.
Där stod Kalla för ytterligare en urstark stafettinsats och gav Stina Nilsson 18,8 sekunders försprång på Therese Johaug inför avslutningen.
Johaug jobbade frenetiskt för att komma ikapp Nilsson och hade tagit in tio sekunder på första varvet. Nilsson höll dock undan bra.
Med 1,5 kilometer kvar att åka var försprånget 6,6 sekunder.
I sista tunga stigningen fick norskan kontakt med Stina Nilsson och gick ut i eget spår för att rycka ifrån svenskan. Nilsson lyckades hänga kvar i ryggen på Johaug och kunde glida förbi i nedförskörningen. På upploppet visade Stina Nilsson vilken skicklig spurtare hon är när hon drygade ut ledningen mot Johaug och gav Sverige VM-guld i stafett.