Po ukończeniu treningu w Gwiezdnym Miasteczku do lotu wyznaczono Sharman.

Lot w kosmos mały|Skafander kosmiczny, który nosiła Sharman w trakcie swojej misji kosmicznej, na wystawie w Narodowym Centrum Kosmicznym w Leicester 18 maja 1991 27-letnia wówczas Helen Sharman wystartowała z kosmodromu Bajkonur na pokładzie statku Sojuz TM-12 wraz z dwoma radzieckimi kosmonautami – Anatolijem Arcebarskim i Siergiejem Krikalowem. 20 maja statek Sojuz zacumował do kompleksu Mir, gdzie kosmonauci zostali przywitani przez obecną tam załogę poprzedniej misji. Na stacji orbitalnej Sharman wraz z pozostałymi członkami załogi prowadziła eksperymenty naukowe, głównie biologiczne (m.in. z nasionami bratków), w czym pomocna okazała się jej znajomość chemii. Kosmonautka prowadziła także badania nad wysokotemperaturowymi nadprzewodnikami. Połączyła się też drogą radiową z dziewięcioma brytyjskimi szkołami.