Sadio Mané abrió el marcador para los locales a los tres minutos con un disparo raso.
A continuación, el internacional senegalés asistió a Ayman Yahya para que anotara el 2-0 a favor del Al-Nassr en el minuto 37. El gol se mantuvo tras una revisión del VAR, a pesar de que el balón había tocado la mano de Mané en la jugada previa.
El Al-Ittihad fue mejor tras el descanso, y Karim Benzema recortó distancias con un remate de cabeza en el 49'.
El equipo de Laurent Blanc empató tras un contragolpe culminado por N'Golo Kanté.
El internacional argelino Aouar marcó el gol de la victoria en el tiempo añadido, a bocajarro, tras un centro de Moussa Diaby.
Los visitantes, que pueden conseguir el doblete nacional tras alcanzar la final del torneo copero, ampliaron su ventaja a 71 puntos, seis más que el Al-Hilal, a falta de cuatro partidos.
Para el equipo de Ronaldo, ahora cuarto con 60 puntos, la derrota supuso un revés para sus esperanzas de alcanzar la Liga de Campeones de la AFC la próxima temporada, con sólo dos vacantes en la liga después de que el Al-Ahli saudí se adjudicara el título continental el pasado sábado.