Start vom Kosmodrom Baikonur; Landung 36 km nordöstlich von Arkalyk.

Nach eintägigem Alleinflug koppelte Sojus 24 am 08. Februar 1977 mit der Raumstation Saljut 5. Die Mission hatte zunächst den Schwerpunkt die Probleme abzuklären, die zum beschleunigten Abbruch der Sojus 21-Mission geführt hatten. Da angenommen wurde, dass sich möglicherweise Treibstoff- oder andere giftige Gase in der Atemluft befinden, stieg die neue Besatzung mit Schutzmasken um. Die Luft erwies sich jedoch als sauber und atembar.

Zur Problemlösung war Ausrüstung an Bord, die ein vollständiges Auswechseln der Atmosphäre durch die Luftschleuse ermöglicht hätte. Obwohl sich die Notwendigkeit erledigt hatte, wurde das Verfahren als Experiment durchgeführt, falls sich in der Zukunft ähnliche Probleme ergeben. Luft wurde an einem Ende der Station abgelassen und gleichzeitig durch Vorräte des Sojus-24-Raumschiffs ersetzt. Eine geplante Aussenbordtätigkeit entfiel jedoch.

Die Mannschaft nahm anschließend das von den Vorgängern abgebrochene Programm wieder auf. Die Saljut 5 war als Station ALMAZ 3 Teil des sowjetischen militärischen Raumfahrtprogramms. Daher war ein wichtiger Testpunkt die Beladung einer unbemannten Rückkehrkapsel mit Filmen und anderen wissenschaftlichen Ergebnissen. Die Kapsel löste sich am 26. Februar 1977 von der Saljut und konnte geborgen werden. Ein ähnlicher Versuch war bereits mit Saljut 3 (ALMAZ 2) vorgesehen. Daneben wurden wissenschaftliche Experimente zur Erforschung der Sonne, Erdbeobachtung und Materialwissenschaften durchgeführt.