Olyckan inträffade när tåget avgick från Leuven station med en långsam hastighet på väg mot huvudstaden.
Akuten var snabb att komma fram till platsen för kraschen, som hände vid 12:20 GMT på lördagen.
Den skadade vagnen kunde ses på sidan långt nedför en sluttning.
Tjänsterna mellan Leuven och Bryssel har avbrutits, säger tjänstemännen.
I juni förra året dödades minst tre personer och nio skadades i en tågolycka i staden Hermalle-sous-Huy, nära Liege.
I februari 2010 dödades 18 personer när två passagerartåg kolliderade i Halle, sydväst om huvudstaden, Bryssel.
Minst en person har dödats och omkring 20 skadades när en tågvagn föll på sin sida efter en urspårning nära den belgiska huvudstaden Bryssel, säger järnvägstjänstemännen.