Nielsen decidió regresar al concurso en 2014, esta vez con el tema "Undo". Participó en la segunda semifinal, donde se clasificó para la final. Una vez allí, ganó por primera vez la final por 2 puntos de diferencia respecto a la segunda clasificada, ganando así el derecho de representar a Suecia en el Festival de la Canción de Eurovisión 2014 en Copenhague, Dinamarca. Superó la primera semifinal, llegó a la final, que se disputó el 10 de mayo, y logró un tercer puesto con 218 puntos frente a los 290 de la ganadora Conchita Wurst y los 238 de The Common Linnets.