Flickan kunde hittas efter att afghanen laddat upp klipp med sig själv tillsammans med 15-åringen på en videosajt.
Privatspanare på Flashback hade sent på tisdagskvällen lyckats identifiera lägenheten baserat på detaljer i klippen.
Flickan, som har en funktionsnedsättning, försvann vid lunchtid i söndags efter att ha tagit sin sparkcykel för att åka och leka på en skolgård i närheten av sitt hem i Ludvika.
Strax före klockan 00.30 slog polisens insatsstyrka till mot en lägenhet i Gävle där flickan påträffades tillsammans med en afghan i 20-årsåldern.
Afghanen har anhållits misstänkt för olaga frihetsberövande och våldtäkt.
– Förundersökningen fortsätter med förhör och informationsinhämtning.Det finns inga uppgifter om att målsäganden har skadats fysiskt. Inga ytterligare uppgifter kan lämnas under dagen, säger kammaråklagare Birgitta Fernlund, som leder förundersökningen, i ett pressmeddelande.
Afghanen kom till Sverige under 2014 som "ensamkommande flyktingbarn" från Iran och påstod sig då vara 16 år.
Han dömdes för några år sedan för att ha försökt smuggla in cirka 2.000 narkotikaklassade tabletter när han återkom till Sverige från en resa till Iran – alltså samma land han påstår sig ha flytt från. Trots det slapp han utvisning.
