Le 1^er octobre, Soyouz TMA-7 est lancé avec succès de Baïkonour et le 3 octobre 2005 il s'amarre au module Pirs. Quelques heures plus tard, les écoutilles sont ouvertes (avec d'ailleurs une anormale difficulté). Le vaisseau arrivant est commandé par le colonel Valeri TOKAREV et piloté par le colonel William McARTHUR.

La troisième place est occupée par le troisième « touriste de l'Espace » : l'Américain Gregory OLSEN. Ce dernier rentrera sur Terre le 11 octobre avec KRIKALIOV et PHILLIPS. TOKAREV et McARTHUR, quant à eux, resteront sur la station pendant environ six mois dans le cadre de la douzième mission d'occupation.

Plus tard dans la journée du 3 octobre, KRIKALIOV éteint le système Elektron. Celui-ci utilise en effet les mêmes vannes d'évacuation que le système BMP d'élimination des impuretés, qui doit subir une intervention. Elektron doit être réactivé le 10 octobre, et il ne devrait pas y avoir besoin d'ici là de régénérer l'atmosphère de la station avec une source auxiliaire.

Toujours le même jour, il est procédé à un exercice d'évacuation avec les cinq hommes présents à bord. Le 4 octobre, KRIKALIOV et TOKAREV réalisent une remise en état du système BMP (qui avait nécessité la veille l'arrêt d'Elektron). Plus tard, le contrôle d'attitude est cédé au système russe pendant quelques instants, le temps de faire passer la station en mode XVV.

Le 5 octobre, l'atmosphère de la station est légèrement enrichie au moyen des réserves disponibles à bord du vaisseau Progress M-54 (en attendant la remise en route du système Elektron). Le 6 octobre, KRIKALIOV place l'expérience Matriochka dans le vaisseau Soyouz TMA-6, et un nouvel enrichissement de l'atmosphère est réalisé. Par ailleurs, le système Elektron est remis en marche. Le 7 octobre, le CDRA subit une petite défaillance. L'une de ses valves s'est bloquée en position intermédiaire, et ce sont les ingénieurs du JSC qui commandent sa remise en position.

Le 8 octobre, les cinq cosmonautes se livrent à une petite cérémonie pour marquer la transition entre les missions MKS-11 et MKS-12. A partir de ce jour, le colonel McARTHUR est officiellement le nouveau commandant de la station. Plus tard dans la journée, KRIKALIOV, PHILLIPS et OLSEN réalisent une séance d'entraînement à la descente dans le Soyouz TMA-6.

Le 10 octobre, autour de 17h00 GMT, l'équipage de la station annonce au TsUP que le chargement du vaisseau Soyouz TMA-6 est terminé. A 17h30, KRIKALIOV, PHILLIPS et OLSEN entrent dans le vaisseau, mettent en route ses différents systèmes et testent le système de communication. Vers 18h45 GMT, ils disent au revoir à McARTHUR et TOKAREV et les écoutilles séparant le vaisseau de la station sont refermées. Ensuite, l'étanchéité du Soyouz est contrôlée pendant environ une heure.

A 21h49 GMT, Soyouz TMA-6 se sépare du module Pirs. Le programme prévoyait une séparation à 21h43 GMT, mais du retard a été pris à cause d'un problème de pressurisation. Un peu plus tard (autour de 00h45 GMT le 11 octobre), les trois modules de Soyouz se séparent.

A ce moment, les communications avec le sol sont perdues. Les ingénieurs s'inquiètent car ils imaginent que les problèmes de pressurisation ont pu s'aggraver et causer un drame à bord du vaisseau. En 1971, le malheureux équipage de Soyouz-11 avait connu ce triste sort. Le TsUP demande au colonel TOKAREV s'il peut voir depuis la station ce qui se passe avec Soyouz, mais le nouvel ingénieur de bord n'est pas en mesure de fournir des informations précises, et l'attente se prolonge.

Quelques minutes plus tard, le contact est heureusement repris. Le vaisseau entame alors sa rentrée dans l'atmosphère. Mais la pression à bord continue de chuter anormalement (baisse de 12%). Certes, les cosmonautes ne risquent rien car ils portent leurs combinaisons Sokol-KV-2, mais la situation est tout de même troublante. Plus tard, le parachute est déployé et les militaires des FPSU localisent le vaisseau. Ces derniers disposent sur place de 4 avions An-12, 17 hélicoptères Mi-8 et 7 véhicules de recherches et de sauvetages.

Finalement, Soyouz TMA-6 se pose le 11 octobre 2005 à 01h09 GMT (07h09 heure locale) à 57 km au nord-est de la ville d'Arkalik, au Kazakhstan (50°44’N, 67°25’41”E), c'est-à-dire à 9,8 km du point prévu, ce qui est une très bonne précision. Les hélicoptères se posent immédiatement à proximité du vaisseau et les cosmonautes en sont rapidement extraits.

Officiellement, la santé des trois hommes est excellente; officieusement, les photographies montrent un John PHILLIPS très éprouvé par le retour. Les équipes de sauvetage doivent lui faire respirer des sels pour le remettre sur pied. Un hôpital de campagne est installé et les cosmonautes peuvent y enlever leurs scaphandres et subir un premier examen médical. Ils sont ensuite emmenés à Koustanaï où une cérémonie traditionnelle kazakhe a été organisée en leur honneur. Après cela ils sont rapatriés en avion au TsPK.

La onzième mission d'occupation de la station aura duré 179 jours et 22 minutes.