2 lipca okno startowe trwa od 19:21 do 19:31. 2 lipca o godzinie 17:15 UTC, niedługo po wejściu załogi na pokład promu, podjęto decyzję o odłożeniu startu do 4 lipca, powodem ponownie była niesprzyjająca pogoda. Planowany start ma nastąpić w trakcie okna startowego, które będzie trwało od 18:37 do 18:42. 4 lipca start nastąpił zgodnie z planem o godzinie 18:37:55 UTC. Około 2 minuty 50 sekund, oraz 4 minuty 45 sekund po starcie z zewnętrznego zbiornika odpadają kawałki izolacji. Wstępna analiza zapisów wideo nie rozstrzyga, czy elementy te uderzyły w prom, wiadomo jednak, że kawałki izolacji oddzielające się od zbiornika po 135 sekundzie lotu nie są w stanie osiągnąć prędkości, przy której mogłyby spowodować uszkodzenia wahadłowca. 6 lipca Discovery przycumował do ISS o 14:52 UTC. Półtorej godziny później załoga weszła na pokład stacji. 7 lipca przy pomocy ramienia stacji Canadarm2 astronauci przyłączyli moduł ładunkowy Leonardo do ISS (węzeł na module Unity). 8 lipca o 13:17 UTC rozpoczęła się EVA-1 z udziałem astronautów Fossuma i Sellersa. Obaj przebywali poza stacją przez 7,5 godziny wykonując w tym czasie m.in. testy symulowanej naprawy trudno dostępnych miejsc poszycia termicznego wahadłowca. 10 lipca o godz. 12.14 UTC rozpoczęto EVA-2, ponownie z udziałem Fossuma i Sellersa.