Savitskayaning eng muhim parvozi 1984-yilning 17-iyulida boshlangan. Oʻshanda Boyqoʻngʻir kosmodromidan startga chiqqan «Soyuz T-12» kosmik kemasida Savitskaya bilan birga, shuningdek, Vladimir Jonibekov va Igor Volkov ham orbitaga – «Salyut-7» orbital stansiyasiga yoʻl olgan boʻlib, Jonibekov ekipaj komandiri, Savitskaya bort muhandisi vazifasida uchgan.
18-iyul kuni kosmik kema orbital stansiya bilan muvaffaqiyatli tutashgan va ekipaj asosiy vazifalarni bajarishga kirishgan. Ushbu parvozdan koʻzlangan asosiy vazifalardan biri tarixda birinchi marta ayol kishining ochiq koinotga chiqish boʻlgan boʻlsa-da, lekin ushbu chiqish shunchaki koʻrgazmali chiqish boʻlmay, muhim ilmiy maqsadni ham koʻzlagan edi. Saviskaya ochiq fazoda metallarni payvandlash boʻyicha ilmiy-texnik tajriba oʻtkazib koʻrishi kerak boʻlgan.
Barcha tayyorgarlik ishlari bajarilgach, 1984-yilning 25-iyul kuni Toshkent vaqti bilan soat taxminan 21:00 ga yaqin Saviskaya orbital stansiyadan tashqariga chiqadi. U bilan birgalikda oʻshanda Jonibekov ham birinchi marta ochiq kosmosga chiqqan boʻlib, ular stansiyadan tashqarida Paton elektropayvand instituti tomonidan tayyorlangan maxsus uskunalar yordamida metallarni payvandlash, kesish va kavsharlash ishlarini bajarishi kerak edi. Kosmik kemadan tashqarida Saviskaya 3 soat va 35 daqiqa ish olib borgan.
Savitskayaga berilgan skafandr olti soat ochiq kosmosda boʻlishga ham imkon bersa-da, lekin u vazifani belgilangan muddatdan biroz erta bajarib uddalagan. Ushbu tarixiy voqea amalga oshgach, Savitskaya 29 iyulʼ kuni yana «Soyuz T-12» kosmik kemasida Yerga qaytib tushadi.
U «Oltin yulduz» medali va Sovet Ittifoqi Qahramoni unvoni bilan taqdirlangan.