Segern skrevs till 3–2, Thomas Olsen slog in den matchvinnande straffen.
Norge tog kommandot i matchen och ledde med både 1–0 och 2–1 och var bara tolv sekunder från att ta den första segern över Kanada på 23 år, under ordinarie tid.
Då, i slutminuten, satte Lawson Crouse pucken bakom Jonas Arntzen i Norgekassen, vilket gjorde att matchen gick till förlängning.
Efter en mållös förlängning avgjordes matchen på straffar, där Thomas Olsen blev matchvinnare.
– Jag är fortfarande lite irriterad på domarna som tog ifrån oss segern under ordinarie tid. Men vi visade däremot stor styrka matchen igenom och jag är stolt över spelarna, säger den svenske förbundskaptenen Tobias Johansson till Viaplay.
Han tänkte på situationen då Johannes Johannesen blev trippad precis före Kanadas kvitteringsmål.
– Det här är ett kvitto på bra lagarbete och att den typen av spel kan välta alla, säger Johansson.
Kanada ligger trea i gruppen efter Schweiz och Tjeckien. Norge är sexa.