Den grova våldtäkten skedde på lördagen i Göteborg, enligt Aftonbladet.
De två misstänkta, som var efterlysta för brottet, greps på söndagsförmiddagen på Arlanda.
– De är misstänkta för ett grovt brott och kommer att föras till region Väst som håller i utredningen, säger Christer Fuxborg vid polisens ledningscentral till Aftonbladet.
Aftonbladet uppger att männen var på väg att lämna landet. Polisen slog till mot duon när de lämnade tillbaka en hyrbil.