Le 30 septembre 2009, le vaisseau Soyouz TMA-16 décolle de Baïkonour. A son bord se trouvent les cosmonautes SOURAÏEV et WILLIAMS, ainsi que le touriste canadien Guy LALIBERTÉ.

Ce dernier va rentrer sur Terre à bord de Soyouz TMA-14 en compagnie de PADALKA et BARRATT, mettant fin à l'expédition n°20. STOTT, ROMANENKO, DE WINNE et THIRSK vont rester à bord en compagnie de SOURAÏEV et WILLIAMS et formeront l'équipage n°21.

Soyouz TMA-16 s'amarre au module Zvezda le 2 octobre 2009. C'est la première fois que trois vaisseaux Soyouz sont réunis simultanément sur une station orbitale. On rappelle en effet qu'à ce moment, Soyouz TMA-14 est amarré à Pirs, et Soyouz TMA-15 à Zaria.

Trois heures après la jonction, les nouveaux occupants pénètrent dans la station. C'est la première fois que cette dernière compte neuf occupants sans navette amarrée. Ensuite, la couchette Kazbek-UM de LALIBERTÉ est transférée dans le Soyouz TMA-14. A cet instant, on considère que l'expédition 21 a commencé.

Le 7 octobre, PADALKA et BARRATT montent dans le Soyouz TMA-14 pour réaliser un essai des moteurs. Mais le KDU posigrade, celui dont la poussée est dirigée vers l'avant, ne fonctionne pas. Ce n'est pas grave, étant donné qu'il n'est pas utilisé pour les manœuvres de rentrée.

Plus tard, PADALKA et BARRATT remontent dans le vaisseau en compagnie de LALIBERTÉ pour réaliser une simulation de retour sur Terre.

Un nouvel essai des moteurs est réalisé le 8 octobre, il semble que celui qui rencontrait des problèmes la veille fonctionne en fait correctement, et qu'il ne s'agisse en fait que d'un problème de capteurs.

Les cosmonautes se disent au revoir le 10 octobre. PADALKA, BARRATT et LALIBERTÉ embarquent dans le Soyouz TMA-14 et ferment l'écoutille. Le vaisseau se sépare du module Pirs le 11 octobre 2009 à 01h07 GMT.

Trois minutes plus tard, les propulseurs sont allumés pour éloigner le Soyouz de la station. Le moteur de rentrée est mis à feu à 03h40 GMT pendant 261s, et le vaisseau amorce sa descente dans l'atmosphère. Les trois compartiments se séparent à 04h05 GMT, et le compartiment de descente (SA) se pose à 04h31'40" GMT au nord de la ville d'Arkalik, au Kazakhstan.

Les trois cosmonautes se portent bien et sont extraits de leur vaisseau par les hommes des FPSU. Après une brève visite médicale, ils sont héliportés jusqu'à l'aéroport de Koustanaï. Là, ils participent à une cérémonie traditionnelle kazakhe, puis ils prennent l'avion jusqu'à Moscou. Ils atterrissent à l'aéroport du TsPK et sont examinés par les médecins.

Le vol de PADALKA et BARRATT aura duré 198 jours, 16 heures et 42 minutes.