Nilsson sköt två bom i det första liggande skyttet men sköt fullt i det stående.
– Jag hade ett svårt pass häromdagen då jag inte hade världens känsla i ståskyttet, och nu nollade jag, säger Nilsson.
Hon hade ett sent startnummer och hade de övriga toppåkarnas tider att gå på.
– Inför sista varvet fick jag höra att jag körde för medalj och att jag nosade på gildet. Jag gav allt jag hade och är väldigt tacksam att jag fick Linns (Persson) rygg att gå på för jag vet att hon är snabb på sista varvet.
I mål var hon 5,6 sekunder före tvåan Elvira Öberg (två bom) och 9,3 sekunder före trean Hanna Öberg (en bom).
Nilsson säger i segerintervjun att hon i loppet bara fokuserade på sig själv och att det är nyckeln för att det ska gå bra.
Sebastian Samuelsson vann herrarnas sprintlopp överlägset. Skidskyttestjärnan sköt fullt och var 1.39,8 minuter före tvåan Viktor Brandt. Malte Stefansson var ytterligare 13 sekunder bakom på bronsplats, trots tre bom.
– Jag är väldigt nöjd med mitt lopp, framför allt med skyttet – att jag fick skjuta fullt. Det var väldigt blåsigt här i dag, säger Samuelsson i Expressens sändning från tävlingarna i Sollefteå.
I fredagens lopp, där Samuelsson kom trea, var han väldigt offensiv i åkningen och fick sota för det på slutet.
– Men i dag öppnade jag kontrollerat och hade krafter kvar på slutet, säger han.