Efter ganska sömniga första 45 minuter, där hemmalaget pressade på utan att skapa de riktiga jättelägena, vaknade matchen sannerligen i den andra halvleken.
Diogo Jota, som missat första halvlekens bästa chans när han nickade utanför i bra läge, tog personlig revansch kort efter pausen.
Portugisen nickade in 1–0 i den 47:e minuten.
Men ledningen skulle inte stå sig särskilt länge. Forestbacken Nico Williams, som lämnade Liverpool i somras, kom fri på högerkanten och satte 1–1 bara fyra minuter senare.
Fyra minuter efter det var dags för hemmalaget och Diogo Jota igen. En lurig frisparksvariant gav Jota möjligheten att visa upp sin tekniska finess när han kontrollerade bollen vackert och satte 2–1 i hörnet.
Inhopparen prickade ribban
Nottingham hade dock inte gett upp. Morgan Gibbs-White fixade en ny kvittering när han satte 2–2 på volley, något turligt via Liverpoolförsvarare.
Likaläget skulle endast vara i två minuter. Ännu en inläggsfrispark gav ännu ett mål där Mohamed Salah kastade sig fram och styrde in 3–2.
Bortalagets bästa kvitteringschans kom när nyinbytte Brennan Johnson lobbade bollen i ribban, men 3–2 stod sig matchtiden ut.
Liverpool kliver därmed upp på sjunde plats, sex poäng bakom, och en match fler spelad, än Newcastle som innehar den sista Champions League-platsen.
Olsen hoppade in
På annat håll i England fick svenska landslagsmålvakten Robin Olsen vakta Aston Villa-buren i 45 minuter mot Brentford efter att ha bytts in i pausvilan.
Olsen fick släppa förbi ett mål men även se sitt lag fixa en sen kvittering till 1–1.
I bottenstriden förlorade Leeds den tidiga förmiddagsmatchen mot Fulham med 1–2 medan Leicester tog en blytung seger hemma mot Wolverhampton (2–1). Bottenrivalen Everton kryssade (0–0) med Crystal Palace.