Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
Perry, i sin första Triple Crown final vid 42 års ålder, ledde 4-1 men missade en enkel röd för en 5-1 ledning.
O'Sullivan vann sju ramar i rad för att flytta 8-4 framåt innan Perry, med hjälp av avbrott 117 och 92, kämpade tillbaka.
Men O'Sullivan, 41, förseglade segern för att försvara sin titel och gå före Stephen Hendrys sex mästare vinner.
Seger betyder att O'Sullivan hävdade den nyligen namngivna Paul Hunter trofén - till ära för trefaldiga mästare som dog i cancer i åldern 27 år 2006 - samt £ 200.000 vinnarens prispengar.
Det såg också till att världen nummer 13 slutade en körning av tre nederlag i finaler denna säsong och försvarade titeln han vann förra året genom att slå Barry Hawkins 10-1.
"Joe spelade en lysande turnering, en riktigt bra match och han borde ha slagit mig. Jag hade tur - jag stal den, "sade O'Sullivan.
"Joe kommer tillbaka och han är en tuff konkurrent. Jag är bara lättad över att ha kommit över gränsen. Fansen har varit otroliga och jag njöt verkligen av den här veckan."
När O'Sullivan vann sju Masters-titeln, tillade han: "Det är bra att få några skivor, jag har fortfarande VM att få.
"När jag var yngre var jag bara glad att vinna en, så för att vinna sju, någon där uppe ser efter mig."
"The Rocket" var tvungen att ta itu med ett virus i sin första omgången final-frame seger över Liang Wenbo och behövde reparera en bruten kö tips i semifinalen mot Marco Fu, som han sade var den "bästa match han någonsin har vunnit".
I finalen verkade O'Sullivan orolig av buller som kom från ett backstage bord tidigt, men drog sig samman för att jämna ut matchen 4-4 i intervallet.
Han hävdade en 32-minuters nionde ram för att flytta in i ledningen för första gången, och sedan knackade i raster av 85 och 68 för att ta kontroll.
Vid 8-6 och med Perry kämpa tillbaka, O'Sullivan gjorde sitt första århundrade av matchen - en paus av 112 - och 859 av sin karriär.
Engelsmannen vågade sedan vinna en 20-minuters taktisk ram och hävda sin 17:e Triple Crown titel.
Tillsammans med sju Masters - den första som han vann 1995 - har han också krävt fem VM och fem brittiska mästerskapskronor, och är nu bara en bakom Hendrys rekord på 18.
Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
Perry har bara vunnit en rankningstitel - 2015 Players Championship - men verkade ta till tillfället väl, med raster på 72, 74 och 115 ger honom en överraskning ledning.
Men skramlande den sista röda i käkarna i fickan när presenteras med möjlighet att gå 5-1 upp verkade att buckla hans förtroende.
Rättvisa för Ronnie, även när han inte är som bäst han är fortfarande fantastisk
Även om han ryckte tillbaka tre ramar sent, O'Sullivan betydande fördel var för stor för att välta.
"Jag har visat en hel del, att det fortfarande finns en del liv kvar i mig och det har gett mig tron att gå vidare och vinna en stor en," sade Perry.
"Vid 4-1 uppe blev jag lite för ivrig och det var inte förrän jag var 8-4 ner jag tänkte, 'Jag går för det'.
"Det har gett mig smaken att gå för fler finaler, det är en härlig känsla att vara involverad och du tar snooker upp för nätter som denna.
"Fair spela för Ronnie, även när han inte är som bäst är han fortfarande fantastisk."
Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
Trefaldig mästare Steve Davis: "För att vinna sju mästare har han gjort denna händelse till sin egen, och på ett så underhållande sätt också."
Tidigare världsmästare John Parrott: " Ronnies ansökan och inställning har varit fläckfri i dag. Han var inte som bäst, men han kunde slipa ut resultatet."
Ronnie O'Sullivan (Eng) 10-7 Joe Perry (Eng)
Första sammanträdet: 24-79 (72), 16-101 (53), 86-27 (59), 31-90 (74), 0-115 (115), 67-40, 61-21, 81-23 (55)
Andra sessionen: 51-14, 124-4 (68 & 56), 67-12, 108-15 (85), 1-117 (117), 1-92 (92), 130-0 (112), 1-106 (53), 59-39
Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
Ta reda på hur du kommer in i snooker, pool och biljard med vår helt inkluderande guide.
Ronnie O'Sullivan vann rekord sjunde titeln genom att komma bakifrån för att slå Joe Perry 10-7 i finalen på Londons Alexandra Palace.