Männen greps på nyårsdagsmorgonen och har anhållits som skäligen misstänkta, den lägre misstankegraden.
Det första samtalet om händelsen inkom till polisen klockan 4.52 och en knapp timme senare kunde männen gripas.
– Männen hade lämnat festen, greps på en annan plats utanför tullarna men inom Stockholm stads gränser, säger Ola Österling vid polisen.
Även festen ägde rum i en bostad utanför tullarna i södra Stockholm.
Männen kommer att förhöras med försvarare under kvällen. Vittnen ska höras och en teknisk undersökning ska göras på den misstänkta brottsplatsen.
Kvinnan har undersökts på sjukhus.