此次太空行走于美国东部时间周四上午 10 点 51 分开始，下午 6 点 16 分结束，共持续 7 小时 25 分钟。
尽管在美国东部时间周三晚上 10 点左右，国际空间站的工作人员被警报惊醒，但此次太空行走仍按计划进行。据悉，传感器检测到俄罗斯“星辰”号模块舱中有烟雾，警报随即响起大约一分钟的时间。美国宇航员也报告有塑料或电子产品燃烧的气味透过通风装置进入美国舱段。
宇航员迅速做出反应，更换空气过滤器，所有的烟雾和气味都已经消散。但烟雾的来源尚未确定。
此次太空行走也是宇航员为“科学”号实验舱进行的第二次太空行走。“科学”号实验舱是一个多用途实验舱，包括额外的研究空间和睡眠区。俄罗斯宇航员计划进行 11 次太空行走，完成“科学”号实验舱的配置工作。
未受烟雾报警影响，俄宇航员顺利完成太空行走
今年 7 月，俄罗斯“科学”号实验舱对接后推进器意外点火，使国际空间站一度失去控制。当时国际空间站有三名美国宇航员、两名俄罗斯宇航员、一名日本宇航员和一名来自欧洲宇航局的宇航员。
俄罗斯航天局负责人德米特里・罗戈津 (Dmitry Rogozin) 当时表示，“我们确实遇到了问题，”他将意外点火归咎于人为错误。“科学”号实验舱于 7 月 21 日从哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场发射升空，并于 7 月 29 日与国际空间站对接。
在周四进行的太空行走中，诺维茨基和杜布罗夫为实验舱安装了扶手，并完成 9 月 3 日太空行走中未完成的电缆布线工作，并连接实验舱电缆和网线。他们在太空行走中拍摄了照片，在实验舱外安装了微生物暴露罐，目的是研究微生物在外太空极端环境的状态。此外，两人还将一个电缆盘盖安全扔出国际空间站。在此次太空行走中，诺维茨基身穿红色条纹的俄罗斯宇航服首先出舱，杜布罗夫是身穿蓝色条纹宇航服紧随其后。这次太空行走均为杜布洛夫和诺维茨基个人的第三次太空行走，也是为组装、维护和升级国际空间站而进行的第 243 次太空行走。
美国宇航局原定于 8 月 24 日进行一次太空行走，安排美国宇航局宇航员马克・凡德・黑 (Mark Vande Hei) 和日本宇航局宇航员星出秋彦进行。但计划被推迟，原因是美国宇航局称凡德・黑出现“轻微的健康问题”。
目前美国宇航局宣布将于 9 月 12 日进行这次太空行走，凡德・黑在舱内提供内部支持。
欧洲航天局宇航员托马斯・佩斯奎特（Thomas Pesquet）将接替凡德・黑与星出秋彦完成此次太空行走。两人将在国际空间站安装一个改装套件，为未来安装太阳能阵列做准备。
据美国宇航局称，这将是两名国际宇航员首次走出“寻求”号气闸舱进行太空行走。
