经历三年多的准备工作，神舟七号飞船，于9月25日晚9点10分由长征二号运载火箭点火发射。在火箭发射后583秒，神七飞船进入预定椭圆轨道，经过5圈飞行后变轨，进入高度约343公里的近圆轨道。

在9月27日下午4点40分地面指挥控制中心下达出舱指令后，宇航员打开轨道舱舱门，身穿120公斤重“飞天”中国国产出舱航天服，执行出舱任务。装置在神七的摄像机拍摄了宇航员出舱太空漫步的情景并由电视转播了这一历史性画面。飞控中心在下午4点55分下达返舱指令，翟志刚在返舱后封闭舱门，整个出舱活动持续约15分钟。装置在神七飞船的伴飞卫星，在当晚7点24分成功释放。

神舟七号飞船返回舱分别经历了制动飞行阶段、自由滑行阶段、再入大气层阶段和着陆阶段，于9月28日下午5时38分左右按计划降落在内蒙古四子王旗着陆场。三名航天员身体状况良好。

        神舟七号实现了中国空间技术发展具有里程碑意义的重大跨越，标志着中国成为世界上第三个独立掌握空间出舱关键技术的国家，是中国航天科技领域的又一重大胜利。