Start vom Kosmodrom Baikonur; Landung 55 km nordöstlich von Arkalyk.

Nach zweitägigem Alleinflug koppelte Sojus T-15 am 15. März 1986 an die neue Raumstation MIR an. Ursprünglich war geplant, dass es am vorderen Kopplungsstutzen anlegen sollte, um den hinteren für Progress-Transporter frei zu halten. Denn wie bei Saljut 6 und 7 waren bei der MIR die Treibstoffleitungen am hinteren Ende der Station. Hier kam jedoch eine Inkompatibilität der Annäherungssysteme ins Spiel. Sojus T-15 war, wie alle Sojus-T-Raumschiffe, mit dem Igla-System ausgerüstet. Der vordere Port der MIR hatte jedoch bereits das Nachfolgesystem Kurs installiert. Deshalb näherte sich Sojus T-15 der Raumstation von hinten, wo ebenfalls ein Igla-System vorhanden war. Die Annäherung erfolgte vollautomatisch, aber in 200 m Entfernung brachen Leonid Kisim und Wladimir Solowjow den Anflug ab und steuerten das Raumschiff von Hand um die Station herum und koppelten am vorderen Stutzen an. Dort waren die Kosmonauten die erste Stammbesatzung.

Nachdem die MIR in Betrieb genommen war und die beiden unbemannten Transportraumschiffe Progress 25 und 26 entladen worden waren, Anfang Mai bereiteten sich Leonid Kisim und Wladimir Solowjow auf die Reise zu Saljut 7 vor. Alles notwendige wurde an Bord von Sojus T-15 gebracht, für den Fall, dass eine Rückkehr zur MIR nicht möglich sein würde. Die MIR hatte sich durch zwei Bahnmanöver mit Saljut 7 synchronisiert. Danach unternahmen die beiden Kosmonauten vom 05. Mai 1986 bis 26. Juni 1986 einen Flug zur bisherigen Orbitalstation Saljut 7 (sechste Stammbesatzung). Es war dies der erste fliegende Wechsel zwischen zwei Raumstationen in der Geschichte.

Ähnlich wie bei der vierten Langzeitbesatzung von Saljut 7 fanden die Kosmonauten die Station im Innern dunkel und vereist vor. Sie konnten nach und nach alle notwendigen Systeme in Betrieb nehmen und die Ergebnisse der wissenschaftlichen Experimente sichern, die von der letzten Besatzung zurückgelassen wurden. Während des Aufenthaltes auf der Saljut 7 gab es zwei EVAs durch Leonid Kisim und Wladimir Solowjow am 28. Mai 1986 (3h 50m) und am 31. Mai 1986 (5h 00m). Dabei wurden verschiedene Reparaturen an der Raumstation vorgenommen und eine Trägerkonstruktion montiert, die sich aus zusammengefaltetem Zustand innerhalb weniger Minuten auf 15 m Länge ausfahren konnte. Außerdem wurden ein Meteoritendetektor und ein Stück Solarzelle demontiert, um diese später auf der Erde untersuchen zu können.

Im Laufe der nächsten Wochen entfernten die beiden Kosmonauten 20 Geräte aus Saljut 7, unter anderem ein Mehrkanal-Spektrometer, und packten sie in das Sojus-Raumschiff, um sie zur MIR zu bringen. Am 25. Juni 1986, nach etwa sieben Wochen in der Saljut, koppelten sie ab und begaben sich auf den Rückweg.

Nachdem die beiden Kosmonauten wieder zur MIR zurückgekehrt waren, wurden einige auf Saljut 7 entfernte Systeme installiert und wissenschaftliche Experimente durchgeführt. Zu diesen zählte GEOEX 8, bei dem Gebiete der DDR gleichzeitig von einem Flugzeug, einem Satelliten und der MIR aus untersucht wurden. Dies lieferte Erkenntnisse für Landwirtschaft, Geologie und Umweltschutz. Vor der Rückkehr zur Erde wurde die MIR in einen automatischen Betriebsmodus versetzt.