Las Australianas habían afrontado el partido con el objetivo de capitalizar su victoria inicial por 1-0 sobre la República de Irlanda.
Cuando Emily Van Egmond les dio la ventaja a los 45 minutos, parecía que estaban encaminadas hacia tres puntos más.
Sin embargo, Nigeria orquestó una respuesta sorprendente que dejó estupefactos a los anfitriones y silenció a la mayoría de la abarrotada multitud en Brisbane.
Las Super Falcons reaccionaron casi de inmediato en tiempo de descuento de la primera mitad para empatar a través de un instintivo golpe de Uchenna Kanu.
Y a pesar de que las australianas siguieron dominando en posesión y territorio, las nigerianas anotaron dos veces más después del descanso para quitarles el control del partido a las Matildas.
La entrada de la estrella del Barcelona, Asisat Oshoala, proporcionó un impulso extra a Nigeria, y su presencia resultó crucial para preparar el cabezazo de Osinachi Ohale en el minuto 65 desde un córner, que puso a las Super Falcons en ventaja.
Luego, la situación empeoró para las australianas en el minuto 72 cuando Oshoala marcó para ampliar la ventaja de Nigeria.
Una confusión entre Kennedy y la portera, mientras la defensora intentaba despejar de cabeza, dejó a Oshoala con la oportunidad de disparar hacia una red desguarnecida.
Necesitados de inspiración, los anfitriones trasladaron a Kennedy al frente en los últimos 15 minutos para intentar forjar una respuesta.
Y en el profundo descuento de 11 minutos, la central del City utilizó su estatura y potencia para rematar de cabeza desde 15 yardas, brindando a los anfitriones un atisbo de esperanza.
Sin embargo, las nigerianas resistieron para asegurar los tres puntos, configurando un apasionante final de grupo con Nigeria, Canadá y Australia peleando por los dos primeros puestos.
Mary Fowler del City no fue utilizada como sustituta.
Nigeria y Canadá tienen cuatro puntos en dos partidos, con Australia con tres.
Canadá y Australia se enfrentarán en su último partido de grupo, con Nigeria enfrentándose a Irlanda.
Ambos partidos se llevarán a cabo a las 11:00 BST el lunes 31 de julio.