（协调世界时6时28分）于美国佛罗里达州肯尼迪航天中心39号发射台发射升空，于3月12日23时49分（协调世界时13日3时49分）与国际空间站和谐号节点舱对接，于3月24日20时25分（协调世界时25日0时25分）解除对接，于3月26日20时39分（协调世界时27日0时41分）降落于肯尼迪航天中心。航天飞机起飞时头部受损，原因可能为撞鸟，但未影响飞行安全。这也是自2003年哥伦比亚号航天飞机灾难后NASA第二次于夜间发射航天飞机。此次发射的主要任务为运送安装希望号实验舱实验后勤模块（JEM-ELM）加压