Flickan, som är i 15-årsåldern, blev antastad av männen i ett skogsområde i närheten av en skola i centrala Nacka. Hon lyckades dock slita sig loss och springa därifrån.
Brottet uppges ha begåtts av tre män i 18-20-årsåldern, skriver polisen i sin händelserapport.
Polisen har sökt efter männen med patruller och en helikopter, men ingen misstänkt hade frihetsberövats vid 13-tiden, skriver Expressen.
En teknisk undersökning har också genomförts på platsen.