Lindahl hann bara med en match med sin nya klubb Atlético Madrid – en 0–1-förlust i Champions League mot Barcelona – innan hon opererades för en knäskada i september.
Men på onsdagskvällen spelade hon åter från start och då fick hon också revansch på Barcelona.
I semifinalen i spanska supercupen gav Merel van Dongen Atlético ledningen på straff i den 67:e minuten. Nederländskan såg ut att bli segerskytt, men i slutminuterna kvitterade Alexia Putellas för Barcelona.
Förlängningen blev mållös men i den efterföljande straffläggningen var Hedvig Lindahl och Atlético Madrid starkast.
Atlético missade förvisso två av sina tre första straffar, men Barcelona hade det ännu tuffare och träffade ramverket med två straffar och fick sedan se Lindahl rädda Melanie Serranos försök.
När Emelyne Laurent och Alia Guagni sedan satte Atlético Madrids två nästföljande straffar var det klart.
Atlético är därmed klart för final i spanska supercupen. Den 16 januari gör man upp med Levante om titeln.