Elliot Stroud gav Mjällby ledningen i den 19:e minuten. Paulos Abraham kvitterade tre minuter senare.
Jacob Bergström avgjorde strax före paus. 23-åringen hittades av Jeppe Kjaer i straffområdet och satte 2-1.
Matchen slutade i kaos. Tio minuters tilläggstid. Hammarby ropade på straff när Abraham föll i straffområdet. Domaren friade.
Minuten innan hade Mjällbys Viktor Gustafson blivit utvisad efter att ha dragit Nikola Vasic i håret.
Hammarby-spelarna vägrade ta emot silvermedaljerna.
– Jag vill inte ha något silver. Om man spelar fotboll så vill man ha priser efter att ha vunnit, inte efter att ha förlorat, säger målvakt Warner Hahn.
– Det börjar bli tråkigt, säger Hahn.
Tvåa i allsvenskan 2024. Tvåa i allsvenskan 2025. Nu ett nytt silver.
Bergström jämförde segern med tiden i Djurgården.
– Det tänkte jag väl när jag skrev på för Djurgården: "Nu har jag chansen". Men det blev ingenting där, säger han.
Nästan 40 000 åskådare såg Mjällby ta sin andra raka titel efter SM-guldet förra året.