Efter 220 kilometers åkning, med start och mål i Jokkmokk, spurtslog Nilsson tjecken Jiri Pliska och såg till att bryta den norska dominansen som i flera år har funnits på herrsidan i världens längsta skidlopp.
"Jag åkte loppet för fyra år sedan och minns inte att det var så här fruktansvärt jobbigt", säger en glad men sliten Nilsson i ett pressmeddelande.
Klas Nilsson behövde 11 timmar, 44 minuter och 43 sekunder för att åka de 22 milen. Frida Hallqvist vann mer överlägset, på tiden 13.32.20.
"Jag hade kanske hoppats på vinst men det var först den sista milen som jag började tänka på att det här kanske jag kan ta", säger hon.