Det 28-åriga offret från Liverpool behövde opereras för sina skador efter torsdagens attack.
Han reste på 20.34 GMT service från Liverpool Lime Street till Birmingham New Street när han utmanade gruppen.
Han blev attackerad efter att ha lämnat tåget vid Winsfords station i Cheshire omkring 21.10.
Det Sgt Matt Davies, från British Transport Police, sade: " Tack och lov är offrets skador inte livshotande, men han ligger kvar på sjukhus där han har opererats för sina sår.
– Vår utredning av vem som ligger bakom attacken fortsätter och vi har varit på stationen och utfört en rättsmedicinsk undersökning av platsen, lokala undersökningar och trygghetspatruller.
"Det är viktigt att vi nu talar med alla som var på 8.34 pm tåget från Liverpool och bevittnade störningen i vagnen, liksom alla andra som var i området Winsford station vid 21:10. och såg vad som hände."
Angriparen var i slutet av 20-talet och av kraftig byggnad. Man tror att han var en del av en grupp som också bestod av fyra eller fem kvinnor.
Han följde efter offret innan han upprepade gånger knivhöggs i ljumsken och överkroppen.
Offret fördes i säkerhet av en annan passagerare från tåget.
En man knivhöggs på en parkeringsplats efter att ha utmanat en grupp som kastade föremål runt en tågvagn.