Según un informe policial presentado en São Paulo, la mujer alega que los hechos tuvieron lugar en un hotel en la capital de Francia, donde Neymar vive y juega para el Paris St-Germain (PSG).
Neymar defendió su inocencia publicando lo que dice que es un intercambio de mensajes de Whatsapp entre él y la mujer que lo acusa.
El astro se encuentra estos días entrenando con la selección nacional para la Copa América.
Según los documentos policiales, la mujer, de la que no se conoce su identidad, conoció a Neymar a través de Instagram y él sugirió que se reunieran en París.
El jugador le proporcionó un boleto de avión desde Brasil a Francia y reservó una habitación en un lujoso hotel en París.
La mujer mantiene, según la denuncia, que cuando Neymar llegó al hotel el 15 de mayo estaba "aparentemente borracho".
Después de conversar y abrazarse, "Neymar se volvió agresivo y, usando la violencia, tuvo relaciones sexuales contra la voluntad de la víctima".
La mujer regresó a Brasil dos días después sin reportar los hechos a la policía francesa, al estar "conmocionada y temerosa de registrar los hechos en otro país", continúa el documento.
En un comunicado emitido después de que las acusaciones se hicieran públicas, el entorno del futbolista condenó "las acusaciones injustas y, sobre todo, la exposición en la prensa de una situación extremadamente negativa".
En esa declaración se afirma que Neymar ha sido "víctima de un intento de extorsión" por parte de un abogado que afirmaba representar a la mujer.
"Todas las pruebas de intento de extorsión y de que no se produjo ninguna violación se presentarán a las autoridades policiales", agregó el comunicado.
El delantero brasileño, que no está casado, divulgó este domingo un vídeo de siete minutos en Instagram y los mensajes íntimos intercambiados con la mujer para "probar que realmente no ocurrió nada de más".
"Debido a la extorsión, me veo forzado a exponer mi vida y mi familia", aseguró.
Hablando en portugués, el futbolista dijo: "Estoy muy molesto, pero de ahora en adelante expondré o contaré todo lo que pasó con esa chica".
"Fue algo íntimo, pero tengo que contarlo para demostrar que no pasó nada excepcional", añadió.
"Lo que sucedió ese día fue una relación entre un hombre y una mujer, dentro de cuatro paredes, como con cualquier pareja. Y al día siguiente no pasó mucho. Seguimos intercambiando mensajes. Ella me pidió un souvenir para [su hija]".
Durante el video, el jugador de 27 años muestra lo que dice ser una larga serie de mensajes de WhatsApp con la mujer, incluidas fotografías de ella en ropa interior.
El padre de Neymar, Neymar dos Santos, también desestimó las acusaciones, y en declaraciones a Band TV en Brasil, dijo que "está claro que era una trampa".
Debido a diversos problemas disciplinarios recientes, el delantero del PSG ha sido despojado de la capitanía de Brasil y no lucirá el brazalete durante la competición.
En Francia, las autoridades de fútbol suspendieron 3 partidos al astro brasileño después de que golpeara a un fan.
Sucedió cuando su equipo, el PSG fue derrotado por Rennes en la final de la Copa de Francia el mes pasado.
Según los informes, también estuvo involucrado en una pelea en los vestuarios.
La Copa América, el campeonato entre las selecciones nacionales de Sudamérica, tendrá lugar en Brasil del 14 de junio al 7 de julio, y los anfitriones se enfrentarán a Bolivia, Venezuela y Perú en el Grupo A.
Neymar tuvo que dejar de entrenar el martes cuando sufrió una distensión en la rodilla, aunque parece que la lesión no es grave.