Knivdramat utspelades vid midnatt natten till onsdagen i Linnéstaden i centrala Göteborg.
Båda fördes till Sahlgrenska sjukhuset. 27-åringen avled på morgonen av sina skador. 20-åringen sövdes och behandlades för sina.
När han under onsdagskvällen kunde höras av polisen på sjukhuset anhölls han av biträdande chefsåklagare Fredrik Jonasson.
Polisens teori är att knivdramat var ett bråk mellan de båda.
- Det är vår huvudhypotes, och det är ganska troligt att det är på det sättet, säger Björ Blixter, presstalesman vid polisen i Västra Götaland, till TT.
Tidigt under onsdagen anhölls en annan man misstänkt för inblandning i dramat, men han släpptes senare under dagen.
Det var många som fanns på plats och blev vittnen till knivslagsmålet som hände på krogtäta Linnégatan. Det kan bli fler som grips.
- Det kan vi inte utesluta. Det var mycket folk på platsen och vi har ännu ingen riktigt klar bild av vad som hände och vem som har gjort vad, säger Blixter.
Häktningsförhandling är planerad till klockan 11.00 på fredagen. Hur det praktiskt ska ordnas med tanke på att 20-åringen ligger på sjukhus är oklart.
