De drievoudig Super Bowl-kampioen en tweevoudig MVP marcheerde zijn team het veld af in overtime, haastte zich om te converteren op fourth down en rondde de comebackzege af met een drie-yard touchdown pass naar Mecole Hardman.
Mahomes was er snel bij om zijn teamgenoten te bedanken voor de overwinning in Las Vegas.
"Waar we dit jaar doorheen zijn gekomen, waar we mee te maken hebben gehad, de jongens hebben nooit gewankeld," zei hij. "Ik moet God de eer geven, man. Hij daagde ons uit om ons beter te maken. Ik ben trots op mijn jongens, dit is geweldig, het is legendarisch."
De Chiefs hebben nu drie Super Bowls gewonnen in de laatste vijf seizoenen.
"Het is het begin van (een dynastie), we zijn nog niet klaar. Ik weet dat we het vanavond gaan vieren, maar we hebben een jong team, we gaan dit doorzetten."
'Die jongen is magisch'
Mahomes en de Kansas City-offense begonnen slecht en stonden bij rust met 10-3 achter tegen een zwermende 49ers-defense.
Maar ze raapten zichzelf bij elkaar in de tweede helft in een schommelend gevecht om de wedstrijd naar overtime te sturen, en toen de 49ers genoegen moesten nemen met een field goal opende dat de deur voor wat Mahomes-magie.
Travis Kelce zei dat hij er altijd in geloofde dat Mahomes het voor elkaar zou krijgen. "Ik heb nooit getwijfeld," zei hij.
"Ik denk dat ik het op dit moment als vanzelfsprekend beschouw, maar ik weet dat we in elke wedstrijd die ik ooit met hem heb gespeeld zitten, ongeacht de score of hoeveel tijd er nog over is. Die jongen heeft magie in zijn rechterarm."
Na wat voor hem een ondermaats seizoen was, waarin hij nooit deel uitmaakte van de MVP-discussie, vond de 28-jarige zijn groove in de play-offs.
In rijtje met Brady en Montana
Hij leidde de Chiefs naar indrukwekkende overwinningen op de Buffalo Bills en Baltimore Ravens om de Super Bowl te bereiken waar hij, net als vier jaar geleden in de titelstrijd, de harten van de 49ers brak.
Met het winnen van de Super Bowl MVP-titel mag Mahomes zich in een bijzonder rijtje voegen. Samen met Tom Brady en Joe Montana is Mahomes de enige speler ooit met drie Super Bowl MVP-titels achter zijn naam.
"Vechtend door de tegenslagen waar we dit jaar doorheen vechten, jongens die in het proces blijven geloven, je weet nooit hoe het gaat gebeuren," zei hij.
In slechts zes jaar als starter in de NFL heeft Mahomes al een cv opgebouwd dat Pro Football Hall of Fame-waardig is. En hij zei dat hij niet van plan is het rustiger aan te gaan doen.
"Ik ga het vanavond vieren, ik ga het vieren tijdens de parade en dan ga ik er alles aan doen om volgend jaar weer mee te doen", zei hij. "Ga voor die three-peat."