Motala tog ledningen i första perioden genom Marcus Schelin.
Mölndal kvitterade till 1-1 genom Filiph Johannesson efter 13.02 av perioden.
Efter 15.20 i matchen gjorde Motala 2-1 genom Marcus Schelin, som gjorde sitt andra mål. Mölndal förde spelet i andra perioden. Laget vann perioden med 1-4 och ställningen efter två perioder var 3-5.
Med 3.24 kvar i perioden i tredje perioden ökade Mölndal på till 3-6, på nytt genom Lucas Högosta.
Marcus Schelin reducerade dock för Motala med bara två minuter kvar att spela och gjorde slutet spännande.
Motalas Marcus Schelin gjorde fyra mål.
För hemmalaget betyder resultatet tionde plats i tabellen. Mölndal är på sjunde plats.
Lagen har mötts två gånger tidigare under säsongen. Fram till den här matchen hade de tagit en seger var.
Nästa motstånd för Motala är Göteborgs IK. Lagen möts onsdag 8 januari 19.10 i Kvibergs Parks is- och sporthall.