Der Start erfolgte vom Kosmodrom Baikonur. Die drei Kosmonauten landeten 140 km südöstlich von Dsheskasgan.

Nach eintägigem Alleinflug koppelte Sojus T-12 am 18. Juli 1984 an Saljut 7 an und es folgten gemeinsame Arbeiten mit der dritten Stammbesatzung. Während der Annäherungsphase an Saljut 7 wurden die Telemetrie-Daten des Sojus-Raumschiffs erstmals nicht nur an die Bodenstation, sondern auch direkt an die Raumstation übermittelt. Außerdem war es das erste Mal, dass ein mit drei Personen besetztes Sojus-T-Raumschiff an eine Raumstation ankoppelte, ohne dass deren Umlaufbahn vorher abgesenkt wurde.

Die einzige EVA der Mission durch Wladimir Dshanibekow und Swetlana Sawizkaja wurde am 25. Juli 1984 (3h 33m) unternommen. Dies war zugleich auch der erste Ausstieg einer Frau in den freien Weltraum. Während der EVA wurde das URI Multifunktionswerkzeug getestet. Zuerst blieb Wladimir Dshanibekow in der Luftschleuse und filmte Swetlana Sawizkajas Ausstieg. Sie testete ein Multifunktionsgerät zur Materialbearbeitung im Vakuum. Das Gerät bestand aus einer großen Basiseinheit sowie einem mit Kabeln verbundenen Handgerät, ähnlich einer doppelläufigen Signalpistole. Der eine Lauf diente zum Schneiden und Elektronenstrahlschweißen. Swetlana Sawizkaja benutzte Titan und Edelstahl von einem halben Millimeter Dicke zur Bearbeitung, als Lot diente Zinn und Blei. Mit dem anderen Lauf konnte Material beschichtet werden. Swetlana Sawizkaja nutzte dies, um auf Aluminium eine Silberschicht aufzusprühen. Die Temperatur des Materials maß sie mit einem kontaktlosen Infrarot-Thermometer. Nachdem Swetlana Sawizkaja diese Arbeiten durchgeführt hatte, tauschte sie die Plätze mit Wladimir Dshanibekow. Später entnahmen sie Proben des Experiments Expositsija, um sie zur Erde zurückzubringen.

Es war im Gespräch gewesen, dass Wladimir Dshanibekow und Swetlana Sawizkaja auch die abschließenden Außenarbeiten an der gerissenen Treibstoffleitung durchführen sollten. Leonid Kisim und Wladimir Solowjow hatten in vier Ausstiegen eine neue Leitung gelegt, aber die alte war noch nicht vollständig abgeklemmt, weil ihnen das Werkzeug dazu gefehlt hatte. Wladimir Dshanibekow und Swetlana Sawizkaja hatten die notwendige Ausrüstung und auch das Training, aber Leonid Kisim und Wladimir Solowjow bestanden darauf, dass sie selbst die begonnene Reparatur abschließen sollten. So wiesen Wladimir Dshanibekow und Swetlana Sawizkaja die Stammbesatzung mit Videosimulationen in die notwendigen Arbeiten ein.

Im Laufe der Woche wurden viele Experimente aus unterschiedlichen Fachbereichen durchgeführt. In der wissenschaftlichen Luftschleuse wurden Materialproben bis zu 40 Stunden dem Vakuum und der direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt und anschließend abgekühlt. Mit dem Photometer EFO-1 wurden die oberen Schichten der Erdatmosphäre untersucht. Die unmittelbare Umgebung der Raumstation konnte mit der Kamera Astra-1 auf Gase und Partikel untersucht werden. Routinemäßig wurden auch Proben der Atemluft entnommen, um sie auf der Erde analysieren zu lassen.

Igor Wolk war Testperson für die Untersuchung, wie sich die Schwerelosigkeit auf die Flugfähigkeit von Piloten auswirkt. Bei ihm wurde die Anpassung an die Schwerelosigkeit absichtlich behindert und verzögert, außerdem betrieb er weniger Sport als seine Mannschaftskameraden. Gleichzeitig sollte er Weltraumerfahrung sammeln, weil er als Kommandant des erstes Buran-Flugs vorgesehen war und nach den geltenden Regeln mindestens ein Besatzungsmitglied bereits im All gewesen sein muss.

In ihren Raumanzügen hatten die Kosmonauten ihre Plätze im Landemodul eingenommen, nachdem sie die Luke zur Orbitalsektion geschlossen hatten. Dann richteten sie das Raumschiff so aus, dass das Triebwerk des Geräteteils in Flugrichtung zeigte. Dieses wurde kurz darauf für etwa 3 bis 4 Minuten gezündet und leitete den Abstieg zur Erdoberfläche ein. Im nächsten Schritt erfolgte das planmäßige Abtrennen der Orbitalsektion und des Geräteteils, die beide in der Erdatmosphäre verglühten. Das verbleibende Landemodul wurde so ausgerichtet, dass der Eintrittswinkel für eine möglichst genaue Landung in Kasachstan erreicht wurde. Nach dem Eintritt in die Erdatmosphäre brach der Funkkontakt wegen der heißen Plasmagase rund um die Kapsel ab. Dann löste sich der Deckel des Fallschirmbehälters und der Bremsfallschirm wurde ausgestoßen. Nachdem auch der Hitzeschutzschild abgetrennt worden war, schwebte die Sojus an ihrem Hauptfallschirm Richtung Erdboden. Kleine Feststoff-Bremsraketen, die kurz vor dem Berühren des Bodens ausgelöst worden waren, verminderten die Aufprallgeschwindigkeit. Sofort nach der erfolgreichen Landung wurden die Fallschirmleinen gekappt, damit die Kapsel nicht durch den Wind über den Boden gezogen werden konnte. Nach der Landung gehört es zum Ritual, dass die Kosmonauten das Raumschiff mit ihrer Unterschrift versehen.