Запуск «Тяньчжоу-8» состоялся 15 ноября 2024 года с космодрома Вэньчан, расположенного на острове Хайнань. Корабль доставил на китайскую орбитальную станцию необходимые расходные материалы, топливо и оборудование для научных экспериментов. На борту находились также образцы, собранные в ходе различных исследований.

Отстыковка «Тяньчжоу-8» от орбитального комплекса произошла во вторник, после чего корабль перешёл на автономный полёт.