Start vom Kosmodrom Baikonur; Landung 180 km nordwestlich von Karaganda.

Es handelte sich um einen Gruppenflug mit Sojus 7 und Sojus 8. Es war geplant, dass die Besatzung von Sojus 6 die gekoppelten Raumschiffe Sojus 7 und Sojus 8 fotografieren sollte. Da aber das Docken der beiden Raumschiffe nicht funktionierte, kam es nur zu einem Gruppenflug. Nachdem mit jeweils einem Tag Abstand Sojus 7 und Sojus 8 gestartet waren, konnten mit verschiedenen Kurskorrekturen die Umlaufbahnen der drei Raumschiffe angeglichen werden. Waleri Kubassow in Sojus 6 und Alexej Jelissejew in Sojus 8 benutzten einen neuen Sextanten, um unabhängig von den Bodenstationen die Bahn zu bestimmen. Am 14. Oktober 1969 begann Sojus 8, sich an Sojus 7 anzunähern. Das automatische Annäherungssystem Igla erfasste das Ziel jedoch nicht korrekt. Spätere Manöver mit Handsteuerung blieben erfolglos. Während der Nacht drifteten die Raumschiffe auseinander, so dass am nächsten Tag wertvolle Zeit verstrich, bis die Umlaufbahnen wieder angeglichen werden konnten. Es gelang Sojus 8 nicht, sich an Sojus 7 anzunähern oder zu koppeln. Zeitweise versuchten Georgi Schonin und Waleri Kubassow, ihre Sojus 6 mit Handsteuerung an Sojus 7 anzunähern, obwohl ihr Raumschiff nicht mit einem Kopplungsadapter ausgerüstet war. Die minimale Entfernung betrug dabei 800 m. Während zwischen den drei Raumschiffen Sichtverbindung herrschte, konnten Experimente zur Sichtbarkeit von Raumschiffen und zur optischen Nachrichtenübermittlung durchgeführt werden.
Die Ursache für das Versagen von Igla konnte nie geklärt werden. Es wird vermutet, die mit Helium gefüllten Elektronikbehälter im Orbitalmodul nicht vollständig dicht waren. Da das Orbitalmodul nicht zur Erde zurückkehrt, konnte dies nie bestätigt oder widerlegt werden.

Erste Schweißarbeiten im All durch Waleri Kubassow mit der Schweißanlage "VULKAN" wurden ausgeführt. Dabei wurden drei verschiedene Methoden getestet. Die Ergebnisse unterschieden sich dabei kaum von denen, die auf der Erde durchgeführt wurden. Erst viele Jahre später wurde bekannt, dass die Schweißarbeiten fast zu einer Katastrophe geführt hatten, als ein fehlgerichteter Strahl auf die Trennwand der beiden Sojus-Module traf und dort fast ein Loch hinein brannte. Den Kosmonauten wurde dies erst bewusst, als sie die Materialproben aus dem Orbitalmodul zurück in das Landemodul brachten. Daneben gab es weitere verschiedene wissenschaftliche und technische Experimente.

Offiziell wurde der Dreifachflug als Erfolg gewertet, eine Kopplung oder gar ein Umstieg war öffentlich nie als Ziel ausgegeben worden. Intern war jedoch klar, dass die Mission ein Fehlschlag war.