Händelsen inträffade strax innan klockan tolv på fredagen inne i centrala Linköping.
Den 20-åriga kvinnan attackerades av mannen som hög henne med en kniv i magen.
Han flydde sedan från platsen på en cykel enligt vittnesuppgifter till polisen.
Ett stort polispådrag sattes in.
Men innan polisen hittade mannen så anmälde han sig själv på Universitetssjukhuset psykmottagning och berättade att det var han som var gärningsmannen, uppger polisen.
- Personalen slog larm till oss och vi åkte upp och grep honom. Allt gick lugnt till, säger Marianne Persson, vakthavande befäl vid polisen i Östergötland.
Den 36-årige mannen har förhörts av polisen men motivet till den till synes oprovocerade attacken är oklart.
– Vi vet ännu inte vad som ligger bakom det här, säger Marianne Persson.
Kvinnan skadades lindrigt och fördes i ambulans till Universitetssjukhuset. Flera personer blev vittnen till dådet som inträffade mitt under lunchrusning vid korsningen Snickaregatan-Nygatan.
– Det är flera som sett vad som hänt och vi försöker prata med så många vittnen som möjligt. Vi kommer även hålla ytterligare förhör med mannen samt prata mer med kvinnan senare, säger Marianne Persson.
Linköping skakades om den 19 oktober av 2004 av dubbelmordet på Mohammed Ammouri, 8 och Anna-Lena Svensson, 56. Mohammed Ammouri var på väg till skolan när han och Anna-Lena Svensson stacks ner med kniv i vad som tros vara ett vansinnesdåd. Mördaren är fortfarande på fri fot.
Polisen tror dock att det inte finns någon koppling mellan fredagens knivattack och dubbelmordet 2004 – även om det finns vissa likheter.
– Det är svårt att säga, men i nuläget är det inget som tyder på det, säger Marianne Persson.
