Den utsatta kvinnan var på väg hem klockan 01.45, under natten mot söndag, och gick längs med Tullgatan i centrala Luleå.
En man förföljde kvinnan och överföll henne plötsligt. Polisen har rubricerat ärendet som våldtäktsförsök.
En rådig privatperson som blev vittne till händelsen lyckades få bort gärningsmannen från kvinna.
- Det är ett vittne som ingripit som vi är angelägna om att komma i kontakt med, säger Patrik Hellberg, länsvakthavande polisbefäl.
När privatpersonen ingrep ska den misstänkte gärningsmannen ha lämnat platsen till fots. Tidigt på söndagen var han ännu inte gripen.
Kvinnan skadades i samband med överfallet och larmade polisen från Sunderby sjukhus.
Polisen vill nu få in tips från allmänheten. Befann du dig på platsen runt klockan 01.45 och har gjort eventuella iakttagelser? Kontakta polisen på telefonnummer 114 14.