Sojus T-4 flog vom Kosmodrom Baikonur aus ins All. Die Raumkapsel landete 125 km östlich von Dsheskasgan.

Als Ergebnis des Trainings wurde die ursprüngliche Ersatzmannschaft Wladimir Kowaljonok und Wiktor Sawinych als erste Mannschaft ausgewählt.

Nach eintägigem Alleinflug koppelte Sojus T-4 am 13. März 1981 an Saljut 6. Bei der Kopplung kam es zu einer Verspätung, da der Bordrechner „Argon“ meldete, dass der Kontakt zur Bodenstation ZUP unterbrochen war. Die Kosmonauten wurden die fünfte und letzte Stammbesatzung der Station.

Besuch erfolgte durch die Interkosmos-Missionen Sojus 39 (mit dem Mongolen Shugderdemidyn Gurragtschaa) am 23. März 1981 und Sojus 40 (mit dem Rumänen Dumitru Prunariu) am 15. Mai 1981. Dabei wurden gemeinschaftliche Forschungsprogramme ausgeführt.

Eine der ersten Hauptaufgaben dieser Mannschaft war das Entladen des bereits vorher angedockten Progress 12 Versorgungsraumschiffes. Darüber hinaus wurden auch meteorologische Studien über dem Bermuda-Dreieck durchgeführt.

In ihren Raumanzügen hatten die Kosmonauten ihre Plätze im Landemodul eingenommen, nachdem sie die Luke zur Orbitalsektion geschlossen hatten. Dann richteten sie das Raumschiff so aus, dass das Triebwerk des Geräteteils in Flugrichtung zeigte. Dieses wurde kurz darauf für etwa 3 bis 4 Minuten gezündet und leitete den Abstieg zur Erdoberfläche ein. Im nächsten Schritt erfolgte das planmäßige Abtrennen der Orbitalsektion und des Geräteteils, die beide in der Erdatmosphäre verglühten. Das verbleibende Landemodul wurde so ausgerichtet, dass der Eintrittswinkel für eine möglichst genaue Landung in Kasachstan erreicht wurde. Nach dem Eintritt in die Erdatmosphäre brach der Funkkontakt wegen der heißen Plasmagase rund um die Kapsel ab. Dann löste sich der Deckel des Fallschirmbehälters und der Bremsfallschirm wurde ausgestoßen. Nachdem auch der Hitzeschutzschild abgetrennt worden war, schwebte die Sojus an ihrem Hauptfallschirm Richtung Erdboden. Kleine Feststoff-Bremsraketen, die kurz vor dem Berühren des Bodens ausgelöst worden waren, verminderten die Aufprallgeschwindigkeit. Sofort nach der erfolgreichen Landung wurden die Fallschirmleinen gekappt, damit die Kapsel nicht durch den Wind über den Boden gezogen werden konnte. Nach der Landung gehört es zum Ritual, dass die Kosmonauten das Raumschiff mit ihrer Unterschrift versehen.