03分（协调世界时22时03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7月17日12时47分（协调世界时17时47分）与国际空间站和谐号节点舱对接，于7月28日12时26分（协调世界时17时26分）解除对接，于7月31日09时48分（协调世界时14时48分）降落于肯尼迪航天中心。此次任务运送了希望号实验舱曝露设施（JEM-EF）。发射前曾因氢气泄露、天气原因五次推迟发射时间，发射台一度被闪电击中。