С космодрома Байконур, 26 ноября 1988 года состоялся запуск пилотируемого космического аппарата Союз ТМ-7, после одной недели задержки, внесенной для того, чтобы дать возможность французскому президенту Франсуа Миттерану присутствовать при старте. Также на космодроме присутствовали музыканты группы «Pink Floyd», чей концертный альбом «Delicate Sound of Thunder» советские космонавты взяли на борт. Он стал первым рок-альбомом, прозвучавшим в космосе.
За время пребывания на станции «Мир», Кретьен и Волков совершили выход в открытый космос, длившийся 5 часов 57 минут. За это время они установили платформу с пятью технологическими экспериментами, необходимыми для развития программы Гермес. Помимо этого за бортом станции был установлен эксперимент ЭРА.
Волков и Крикалев заменили на борту станции Титова и Манарова. Кретьен пробыл на борту только 3 недели. За это время были проведены различные эксперименты. Были произведены топографические и спектральные съемки поверхности Земли, исследования в области рентгеновской астрономии, медицинские эксперименты. Среди них были анализы крови, наблюдение за работой глаз и мышц, исследования по приспособляемости к невесомости.
Четвертая экспедиция на станцию Мир исполнила обширную исследовательскую программу с более чем 5 000 отдельными экспериментами в области рентгеновской и УФ-астрономии и спектроскопии, исследовании Солнца и атмосферы, техники и материаловедения.
Наблюдались источники сильного рентгеновского излучения, среди них Скорпион X-1, Центавр X-3, Сверхновая 1987A, пульсары в созвездии Паруса и малого магелланова облака. При помощи УФ-спектроскопа и телескопа Глазар на модуле Квант были просканированы некоторые области неба в созвездиях Южного Креста, Возничего, Кассиопеи и Кормы.
При этом были записаны также и спектры звезд. Многократно были записаны спектры сверхновой 1987А, с тем чтобы проследить за его временным изменением. Прочие исследования были посвящены загрязнению окружающей среды, плотности озонового слоя и воздействию высокоэнергетического излучения на атмосферу Земли. Было изучено возникновение заряженных частиц в верхних слоях атмосферы. Были сделаны фотографические и спектральные снимки поверхности Земли.
Медицинские исследования врача Валерия Полякова были посвящены приспособляемости к невесомости, циркуляции, давлению и составу крови, особенно в органах чувств и вестибулярном аппарате, потере кальция в теле а также сердечно-сосудистой системе.
Помимо этого был изучен рост растений в невесомости, изготовлены особочистые биологически-активные препараты, сделана плавка оптического стекла и опробованы новые полупроводниковые материалы и металлические сплавы. На борту станции была расширена система электроники, установлены новые устройства регулирования климата и проведены профилактические работы.
Материалы и продовольствие на борт доставлялись кораблями Прогресс с 38 по 41. По окончании исследовательских работ станция была переведена в автоматический режим. Посадка произошла 27 апреля 1989 года. В космос на корабле летал микрокалькулятор «Электроника МК-52». Его предполагалось использовать для расчета траектории посадки в случае, если выйдет из строя бортовой компьютер.