O incidente ocorreu no trem da Linha Odakyu entre a estação Seijogakuen-mae e a estação Soshigaya-Okura no condado de Setagaya por volta das 20:30 hora local.
O suspeito, que deixou a faca no local e escapou, foi preso uma hora e meia depois na vizinhança de Suginami.
A polícia não estava imediatamente disponível para comentar.
Um vídeo gravado e postado nas redes sociais por um dos passageiros mostra trabalhadores médicos que estavam no trem usando luvas de plástico.
Crimes violentos são raros no Japão, mas agressores desconhecidos das vítimas costumam esfaqueá-los.
Em junho de 2008, um homem em um caminhão leve dirigiu no meio da multidão no popular bairro de Akihabara, então saltou do veículo e começou a esfaquear os transeuntes, deixando sete mortos.