據中國載人航天工程辦公室消息，神舟十二號載人飛船入軌後順利完成入軌狀態設置，於北京時間2021年6月17日15時54分，採用自主快速交會對接模式成功對接於天和核心艙前向端口，與此前已對接的天舟二號貨運飛船一起構成三艙（船）組合體，整個交會對接過程歷時約6.5小時。
消息稱，這是天和核心艙發射入軌後，首次與載人飛船進行的交會對接。按任務實施計劃，3名航天員隨後將從神舟十二號載人飛船進入天和核心艙。
北京時間2021年6月17日9時22分，搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭，在酒泉衛星發射中心點火發射。此後，神舟十二號載人飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入太空，飛行乘組狀態良好，發射取得圓滿成功。