Ba nhà du hành vũ trụ gồm Zhang Lu, Wu Fei và Zhang Hongzhang đã làm việc trong khoảng 8 giờ đồng hồ và hoàn thành các nhiệm vụ vào lúc 18 giờ 45 phút (giờ Bắc Kinh), với sự hỗ trợ từ cánh tay robot của trạm vũ trụ và đội ngũ hỗ trợ tại Trái Đất. Trong ba nhà du hành, Wu Fei hiện là phi hành gia trẻ nhất của Trung Quốc thực hiện một nhiệm vụ ngoài không gian.
CMSA cho biết hai nhà du hành Zhang Lu và Wu Fei được giao nhiệm vụ thực hiện EVA đã hoàn thành một loạt công việc quan trọng, bao gồm kiểm tra và chụp ảnh cửa sổ của mô-đun tàu Thần Châu-20 đã trở về Trái Đất; Lắp đặt thiết bị bảo vệ chống mảnh vỡ cho trạm vũ trụ và thay thế lớp phủ đa lớp trên bộ điều khiển nhiệt.
Trong sứ mệnh của tàu Thần Châu-21, các nhà du hành sẽ tiếp tục thực hiện các hoạt động ngoài không gian gồm thử nghiệm các tải trọng áp dụng và thực hiện các thí nghiệm khoa học.
Tàu vũ trụ Thần Châu-20 của Trung Quốc bị nứt cửa sổ khoang tàu do một mảnh rác vũ trụ nhỏ hơn 1 mm va chạm ở vận tốc rất cao, tạo ra vết nứt dài hơn 1 cm. Sự cố này khiến kế hoạch đưa phi hành đoàn trở về Trái Đất vào ngày 5/11 bị hoãn lại, vì có nguy cơ vết nứt lan rộng, gây giảm áp cabin và đe dọa tính mạng phi hành gia.
Do không thể sửa chữa trực tiếp trên quỹ đạo, Trung Quốc quyết định để tàu Thần Châu 20 tự trở về Trái Đất không có phi hành đoàn, nhằm thu thập dữ liệu kỹ thuật. Phi hành đoàn Thần Châu 20 sau đó quay về an toàn bằng tàu Thần Châu 21 vào ngày 14/11.
Tình huống này khiến phi hành đoàn Thần Châu 21 tạm thời không có tàu cứu hộ và buộc Trung Quốc phải phóng khẩn cấp Thần Châu-22 vào ngày 25/11 để đảm bảo an toàn. Đây là lần đầu tiên chương trình vũ trụ có người lái của Trung Quốc gặp sự cố kiểu này.
