Стартовав 6 июня 1971 года, космический корабль, пилотируемый командиром Георгием Добровольским, бортинженером Владиславом Волковым и инженером-испытателем Виктором Пацаевым, на следующей день штатно состыковался со станцией «Салют-1». Впервые на борт научной орбитальной станции транспортным кораблем был доставлен экипаж. С этого времени в космосе стала функционировать первая пилотируемая орбитальная научная станция. Командир станции Георгий Добровольский доложил на Землю о начале работы экипажа на борту «Салюта».
Космонавты пробыли на орбите до 29 июня, справившись со всеми проблемами, возникшими на борту станции. При входе на «Салют-1» они обнаружили, что вентиляционная система вышла из строя, и ее пришлось чинить. Помимо этого, на 11-й день их пребывания на модуле произошло возгорание. Но даже в таких условиях Добровольскому, Пацаеву и Волкову удалось выполнить основной объем работ, провести эксперименты и научные исследования. Они провели астрофизические наблюдения, испытания в различных режимах работы бортовых систем, агрегатов и научной аппаратуры. В полете были отработаны методы и автономные средства ориентации и навигации, системы управления космическим комплексом при маневрировании на орбите. Особо важное значение для народного хозяйства страны имели визуальные наблюдения космонавтов и фотографирование геолого-географических объектов земной поверхности, атмосферных образований, метеорологической обстановки.
Космонавты провели исследование акватории Мирового океана в интересах рыбного хозяйства, картографирование звездного неба с помощью ультрафиолетового телескопа «Орион» (такие работы не могут проводиться на Земле из-за поглощающих свойств атмосферы в ультрафиолетовой области), разносторонние медико-биологические исследования. Кроме того, экипаж осуществил измерения уровня радиации на борту станции.По установленному графику космонавты регулярно проводили телевизионные репортажи с борта «Салюта». По их докладу все бортовые системы корабля и станции работали нормально. Данные медицинской информации указывали на то, что члены экипажа на всем протяжении полета чувствовали себя хорошо.
