Det annars stabila United-försvaret sviktade.
Målvakt Emelie Almesjö gjorde en klassräddning på Johanna Nymans första Umeå-chans.
Efter en kvart tog gästerna ledning med ett nickmål av Lina Hurtig.
På Uniteds tredje hörna nickade Annica Svensson i stolpen, närmare en kvittering än så blev det aldrig.
Lina Hurtig ökade till 2-0 tio minuter efter sitt första mål
Fem minuter före halvtid kunde Hanna Folkesson utan att attackeras även öka till 3-0.
Gaelle Enganamouit hade ett par bra lägen i början av andra halvlek. Å andra sidan hade Umeå IK bud på en straff när Jenny Hjohlman gick omkull.
I mitten av halvleken fick Gaelle till sist utdelning även om det inte var någon ren träff och Malin Reuterwall i UIK-målet får delvis ta på sig det.
Hoppet tändes för Eskilstuna-pubiken (1.502) när Allysha Capman reducerade till 2-3 och en kvart återstod att spela. Annica Svensson slog inlägget till Allysha som mötte med pannan vid bortre stolpen.
Malin Diaz hade ett bra läge men avslutet var lamt och Umeå IK kunde åka hem med de tre poängen.
Prisen till bästa spelare tilldelades hemmalagets Allysha Chapman och gästernas Rita Chikwelu.