1965年3月18日7時UTCにボスホート2号に搭乗し、パベル・ベリャーエフ大佐とともにバイコヌール宇宙基地から打ち上げられた。
1965年3月18日，列昂诺夫作为副驾驶，与宇航员帕维尔·贝利亚耶夫搭档，执行上升2号任务。