Vikingarna letade efter bara en tredje seger denna säsong när försök från Chris Houston, Rhys Hanbury och två från Patrick Ah Van öppnade upp en stor ledning.
Men Jansin Turgut fick ett försök tillbaka för Hull 30 sekunder före pausen.
Jamie Shaul fick två av Hulls fem obesvarade andra hälften försök, med Carlos Tuimavave, Albert Kelly och Danny Washbrook också korsar.
En fjärde på varandra följande seger för Lee Radford sida, där Marc Sneyd lagt till fyra omvandlingar och en droppe mål, lyfte dem tillbaka till andra i Super League tabellen.
Widnes, redan utan den skadade Corey Thompson, som meddelade på torsdag att han kommer att lämna i slutet av säsongen, förlorade centrum Chris Bridge efter bara 90 sekunder.
Men scrum-halva Tom Gilmore, som också konverterade tre av sina fyra försök, var inspirationen bakom deras första hälften show.
Två försök på två minuter på vardera sidan av pausen, den andra från Shaul utlöst av Josh Griffins halvtid ankomst, visade vändpunkten för Hull.
Tuimavave sattes över för försök nummer tre av ett bra pass från stand-off Kelly, som sedan hittade ett gapande hål att rota i från 50 meter för hans 12: e försök av säsongen, Sneyd lägga till extra för att jämna ut poängen med 15 minuter kvar.
Shaul sedan korsade för sin andra med en typisk sprucken ansträngning som Widnes "försvarare fick slut på energi, och Sneyd tappade målet som lämnade Widnes behöver två poäng innan Washbrook hade sista ordet med en enkel poäng.
Widnes huvudtränare Denis Betts sa till BBC Radio Merseyside:
"Om vi hade poäng för att vinna halvor, skulle vi vara i en mycket bättre position. De senaste veckorna har vi vunnit de första halvorna i spel men inte fått ut något av dem.
"Det var årets bästa 40 minuter för oss. Sen slutade vi göra allt. Vår skepnad föll, vårt prat försvann. Vi hade en bra ledning och energi men sedan inte dyka upp i andra halvan.
"De har några bra spelare, Jamie Shaul, Albert Kelly, Marc Sneyd, Carlos Tuimavave, men vi släppte in dem igen. Vi jagade skuggor.
"Chris Bridge slog ut sig själv i tacklingen. Han slog huvudet i marken och är fortfarande lite förvirrad. Det betyder att vi hade en rotation mindre. Vi såg jättetrötta ut i andra halvlek och det visade sig."
Hull FC boss Lee Radford berättade för BBC Radio Humberside:
"Vi gav oss själva ett riktigt svårt jobb att göra på grund av starten vi gjorde. Men vi gjorde mål innan pausen och det gav oss en chans. Och vi kunde ha gjort det ännu lättare i slutändan när vi bombade några chanser.
"Vi var oupplysta på alla avdelningar i första halvlek. Vi visade grabbarna några klipp på halvtid varför vi befann oss i den situation vi befann oss i.
"Vi behövde något mer och vi behövde lite energi och så småningom fick vi det. Vi ville få Albert Kelly att bära bollen lite mer och han lyckades göra det.
"Gruppen vet comebacks som det är möjligt men vi vill inte göra det. Vi vill vara på framfoten från avstängt."
Widnes: Hanbury; Marsh, Bridge, Runciman, Ah Van; Mellor, Gilmore; Dudson, Heremaia, Buchanan, Houston, Dean, Cahill.
Ersättningar: Whitley, O'Carroll, Gerrard, D Walker.
Shaul; Fonua, Connor, Tuimavave, Michaels; Kelly, Sneyd; Green, Houghton, Watts, Washbrook, Minichiello, Thompson.
Ersättningar: Bowden, Fash, Griffin, Turgut.
Närvaro: 5,082.
Domare: Gareth Hewer.
Skrov FC producerade en av comebacks av säsongen som de slår tillbaka från 22-0 ner för att vinna på botten klubb Widnes.