Przygotowania do startu W listopadzie 2012 r. oficjalnie ogłoszono, że start odbędzie się w czerwcu 2013 r., załogę będzie stanowić troje astronautów, w tym prawdopodobnie kobieta, a lot będzie trwał 15 dni. Program lotu będzie obejmował manewry automatycznego i ręcznego cumowania do modułu Tiangong, a także przeprowadzenie eksperymentów naukowych. 31 marca 2013 r. kapsuła Shenzhou 10 została dostarczona na kosmodrom Jiuquan. 2 maja 2013 r. na kosmodrom Jiuquan została dostarczona rakieta nośna Chang Zheng 2F. 10 czerwca 2013 r. podano skład załogi.
Przebieg lotu 11 czerwca 2013 r. o godz. 09:38:03 UTC wystartowała rakieta nośna ze statkiem Shenzhou 10, który następnie osiągnął planowaną orbitę. 13 czerwca 2013 r. – Shenzhou 10 zacumował automatycznie do modułu Tiangong 1 o 05:11 UTC. Załoga przeszła do modułu orbitalnego trzy godziny później. 23 czerwca 2013 r. – wykonano odłączenie od modułu Tiangong, a następnie ponowne, ręczne połączenie. 24 czerwca 2013 r. – kapsuła odłączyła się od modułu Tiangong 1, kończąc wspólny lot. 26 czerwca 2013 r. o godz.