Start von Baikonur Der Flug war zur Raumstation Saljut 4 geplant, der etwa 60 Tage dauern sollte.

Der Start erfolgte bis T+288,6 Sekunden planmäßig, als in einer Höhe von 192 km die Trennung der zweiten und dritten Stufe eingeleitet wurde. Die Zündung der dritten Stufe erfolgt zwei Sekunden vor dem Brennschluss der zweiten Stufe. Nur drei von sechs Verschlüssen, die die Stufen verbanden, wurden nach der Zündung der dritte Stufe gelöst. Durch den Schub wurden die verbliebenen Verschlüsse getrennt, dadurch wich aber der Schubvektor von der geplanten Richtung ab. Nach T+295 Sekunden wurde die Abweichung so groß, dass das automatische Sicherheitssystem das Raumschiff mit Hilfe der Haupttriebwerke des Servicemoduls von der dritten Stufe und anschließend die Rückkehrkapsel vom restlichen Raumschiff trennte.

Zum Zeitpunkt der Abtrennung der Landekapsel war der Flugvektor bereits auf die Erde gerichtet, so dass durch den zusätzlichen Schub des Abtrennungssystems die Abstiegsgeschwindigkeit stark zunahm. Anstatt der für solche Notfälle vorgesehenen Beschleunigung von 15 g (147 m/s²), wurden die Kosmonauten bis zu 21,3 g (209 m/s²) ausgesetzt. Trotz der sehr starken Überlastung öffneten die Fallschirme planmäßig und bremsten das Schiff bis zu einer erfolgreichen Landung nach einem Flug von nur 21 min und 27 s und einer zurückgelegten Strecke von 1574 km ab.

Die Notlandung erfolgte südwestlich von Gorno-Altaisk (50°50' N, 83°25' E). Sie landeten in tief verschneitem Gebiet bei -7° C. Sie rollten 152 Meter weit einen Abhang hinunter, ehe sich der Fallschirm in der Vegetation verfing.

Die Kosmonauten zogen ihre Winterkleidung an und verließen die Kapsel. Da sie unsicher waren, ob sie in China gelandet waren und die sowjetisch-chinesischen Beziehungen schlecht waren, zerstörten sie eilig geheime Dokumente zu einem militärischen Experiment. Bald hatten sie jedoch Kontakt zu einem anfliegenden Rettungshubschrauber, der bestätigte, dass sie innerhalb der Sowjetunion gelandet waren. Die Bergung der Kosmonauten und der Kapsel gestaltete sich schwierig.

Zunächst hatte es geheißen, dass beide Kosmonauten unverletzt seien. Erst später wurde bekannt, dass Wassili Lasarew durch die hohen Verzögerungskräfte bei der Landung doch Verletzungen erlitten hatte.

In den vergangenen Jahren hat es unter Raumfahrthistorikern immer wieder Diskussionen um den genauen Landeort gegeben.