神舟九号飞船在2012年6月16日发射入轨后，经过4次变轨，于18日14时14分成功实现了与天宫一号目标飞行器的自动交会对接，形成组合体。18日17时07分，航天员景海鹏首次成功进驻天宫一号，随后，刘旺、刘洋依次进驻。组合体飞行期间，3名航天员按计划开展了航天医学实验和空间技术试验。

北京时间6月29日10时03分，搭乘3名航天员的神舟九号载人飞船返回舱，在位于内蒙古中部草原上的“神九”任务主着陆场预定区域顺利着陆，3名航天员状态良好。