Start vom Kosmodrom Baikonur; Landung 145 km nördlich von Karaganda.

Die Hauptaufgaben dieses Fluges waren Test des gesamten Systems des Raumschiffs, Durchführung von Flugmanövern und die Durchführung von wissenschaftlichen, technischen und medizinisch-biologischen Experimenten während eines Gruppenfluges.

Es fand tatsächlich auch nur ein Gruppenflug mit Sojus 6 und Sojus 7 statt, aber keine Kopplung. 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.

Die Landung verlief ohne Komplikationen. Die Luke zwischen Orbital- und Landemodul konnte trotz gebrochener Speiche sicher verschlossen werden. Die Anzeige im Raumschiff gab zwar an, dass das Sojus-Triebwerk 4 Sekunden zu kurz brannte, aber die Landung erfolgte wie geplant, allerdings in einem Schneesturm.

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.