Gästerna började bäst. Elliot Stroud slog till redan i den tredje minuten med ett distansskott som gick in bakom Samuel Brolin.
Kalmar kvitterade i den 18:e minuten. Aboubacar Keita nickade in 1–1 efter hörna.
I den 64:e minuten räddade Mjällbys målvakt Robin Wallinder ett skott från Charles Sagoe Junior. Men fem minuter senare skulle revanschen komma.
I den 69:e minuten gjorde Sagoe Junior 2–1 för hemmalaget.
Tränare Toni Koskela lyfte fram hemmapublikens stöd som bidragande till de tre viktiga poängen.
Segern innebär att Kalmar tar nya kliv i tabellen efter en stark vändning i sydostderbyt.