Avgörandet kom i den 87:e minuten på Skytteholms IP.
Från nära håll skickade anfallaren Michelle Rojas Flores, ny från Sundsvalls DFF, in 2–1 från nära håll. Avslutet såg ut att gå via en Djurgårdsspelare vilket ställde Hedvig Lindahl i gästernas målbur.
Kvarten innan hade AIK kvitterat till 1–1 genom mittfältaren Monica Hagström, som senast kommer från spel med Åland United, med ett skott utanför straffområdet.
– Vi spelade som ett lag hela matchen, vi fajtades och ville vinna matchen. Alla gjorde det jättebra. Jag tänkte inför matchen att jag skulle göra mitt första mål för AIK i dag, det här har varit min drömmatch sedan jag var liten. Jag tänkte att jag bara skulle smälla in den, säger Hagström i C More.
Djurgårdens mittback Matilda Plan, ny från Eskilstuna den här säsongen, gjorde matchens första mål med tio minuter kvar av den första halvleken.
– När AIK ändrar taktik i andra får de chansen att komma in i matchen, en match som jag känner att vi borde dödat innan för vi hade sådan kontroll. Det känns snopet, säger Lindahl.
AIK trillade ur damallsvenskan i fjol medan Djurgården blev tia.
Söndagens derby i svenska cupen var den första matchen i gruppspelet.
På västkusten vann Häcken med 3–1 hemma mot Kif Örebro i sin cuppremiär.
De sista gruppspelsmatcherna spelas 11–12 mars och de fyra gruppsegrarna når semifinal.
Semifinalerna spelas sedan 18–19 mars innan finalen avgörs 18 maj.