Rosenborg ledet i 74 minutter på hjemmebane, men måtte gi etter for Lillestrøm-presset til slutt.
På overtid vendte Akor Adams til 2-1-seier for gjestene etter stor dramatikk.
LES OGSÅ: Rosenborg-spiller: Hadde tilbud flere steder, men valgte å bli
Dermed ble det tap for tredje gang på tre kamper for Rosenborg-trener Svein Maalen.
Lenge så Ole Sæter ut til å bli matchvinner på hjemmegress, men Lillestrøm var farlige kampen gjennom.
Akor Adams gjorde 1-1 etter 84 minutter, og senere skulle det bli enda mer dramatisk etter en situasjon i RBK-feltet.
Dommer Sivert Amland var borte og kikket på VAR-skjermen og valgte å blåse straffe på grunn av at Per Ciljan Skjelbred sparket mot Marius Lundemo som gikk ned i feltet.
Adams tok straffen, og selv om André Hansen reddet først, kunne han lite gjøre med returen fra LSK-spissen.
Med sitt ellevte og tolvte eliteseriemål for sesongen vendte han til en sterk seier.
Rosenborg ligger på en 12. plass etter 14 spilte kamper.
LES OGSÅ: – Har lagt inn bud på Molde-stjerne
Redaksjonen
