神舟十一号飞船入轨后，2天内完成与天宫二号的自动交会对接，形成组合体，航天员进驻天宫二号，组合体在轨飞行30天。期间，2名航天员将按照飞行手册、操作指南和地面指令进行工作和生活，按计划开展有关科学实验。完成组合体飞行后，神舟十一号撤离天宫二号，并于1天内返回至内蒙古四子王旗着陆场，天宫二号转入独立运行模式。
交会
航天器的交会对接，第一步要让两个飞行器在彼此距离相隔上万公里的太空能互相找到。所谓交会是指两个航天器接触之前，慢慢接近的过程。要求两个航天器在同一时间到达轨道上同一个位置，而且是要一个近似相同的速度。
飞船入轨后，地面人员将根据两个飞行器轨道的偏差来控制飞船变轨，经过若干次修正之后，飞船将一点一点接近天宫，直到相距约50公里的位置。神舟飞船经过2天的飞行，最终与天宫相见，接下来则要进行对接。这个过程需要两个航天器自主完成，所以需要不断地确认位置关系，调整自己的姿态和速度，做到步调一致才行。
对接
所谓对接，简单来讲就像火车车厢之间的挂钩连接。航天器之间的对接，也需要这样的过程，要保证两个重达8吨多的飞行器严丝合缝地对接到一起，对精度有着非常高的要求。
在对接过程中，两个航天器的相对速度要从之前的每秒7.8公里降到每秒0.2米，飞船上有像手一样的捕获装置，会先伸出手来把天宫二号紧紧抓住。通过飞船上交会对接的测量敏感设备，主动捕获天宫二号，然后逐渐靠近。对接过程中，小到指甲大小的齿轮和针头大小的接口，都要严丝合缝对在一起。顺利完成对接后，二者开始在太空中连体飞行。
2016年10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。航天员景海鹏、陈冬进入天宫二号。
分离
2016年11月17日12时41分，神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室成功分离，航天员景海鹏、陈冬踏上返回之旅。
返回
2016年11月18日，已经在轨飞行近33天的神舟十一号飞船就要返回地面，北京空间信息中继传输技术研究中心参试人员按捺着内心的兴奋与激动，静待两名航天员凯旋。14时07分许，神舟十一号飞船返回舱着陆，两名航天员景海鹏陈冬平安落地。航天员自己打开了舱门，报告身体状况良好！
