Alexander Isak såg ut att vara ur position men på något sätt lyckades han bromsa farten, fick upp benet och tryckte till på inlägget från Joe Willock.
Volleyträffen var inte särskilt ren men med benskyddet fick 23-åringen in bollen via stolpen bakom målvakten Keylor Navas.
Målet på tilläggstid av första halvlek gav Newcastle 1–1, och i slutet av bortamötet med Nottingham avgjorde han genom att sätta dit 2–1 på straff.
Svensken har därmed gjort sex mål på tio Premier League-matcher – tre på två matcher då han även hittade målet mot Wolverhampton – sedan han i somras lämnade Real Sociedad för Newcastle.
För svenska landslagsledningen lär Alexander Isaks målform vara ett glädjande besked, då Sverige nästa vecka kliver in i kvalspelet till EM-slutspelet i Tyskland 2024.
För Blågult väntar Belgien den 24 mars och tre dagar senare ställs förbundskapten Janne Andersson & Co mot Azerbajdzjan. Båda kvalmatcherna spelas på Friends arena.