Hemmalagets Micky van de Ven såg ut att bli syndabock för de liljevita efter att han fällt Danny Welbeck i straffområdet i den första halvleken och orsakat straff.
Brightons Pascal Gross tog hand om den säkert när han rullade in 1-0.
Men efter paus kom Tottenham tillbaka.
Dejan Kulusevski fick mer utrymme ute till höger och när han efter en timme kom loss och spelade Pape Matar Sarr i djupled kom den efterlängtade kvitteringsbollen.
Sarrs avslut tog först via motståndarben i stolpen men bollen studsade ut perfekt och Sarr kunde till sluta stöta in den i ett ganska öppet mål.
Men Spurs var inte nöjda där.
Med 96 minuter på klockan rusade hemmalaget fram i en kontring. Den från asiatiska mästerskapen nyss hemkomne lagkaptenen Heung-Min Song hittade in till Brennan Johnson som skickade in 2-1 i ett öppet mål.
- Den bollen från "Sonny" är väldsklass från en världsklasspelare. Vi har jobbat mycket med Brennan för att han ska komma på bortre stolpen på det sättet, säger Spurs-managern Ange Postecoglou på presskonferensen efter matchen.
- Jag är såklart nöjd med segern, jag tycker att i förjänar den till slut. Men vår första halvlek var inte jättebra. Och mycket av det beror på att Brighton är ett bra lag, de är välcoachde och väldigt dicsiplinerade vilket vi inte var i början av matchen.
Spurs ligger nu fyra i Premier League, en poäng framför Aston Villa.
Dejan Kulusevski spelade 62 minuter.