Tym razem ogłoszono, że nastąpi on 10 stycznia. 27 grudnia 2007 – start przełożono na nie wcześniej niż 20 stycznia 2008 r. 3 stycznia 2008 – start po raz kolejny przesunięto na nie wcześniej niż 25 stycznia 2008 r. 6 stycznia 2008 – ustalono kolejną datę startu – 7 lutego 2008 r. 7 lutego 2008 – o godzinie 19:45 UTC prom kosmiczny Atlantis z powodzeniem wystartował z Przylądka Canaveral z platformy startowej 39A. 9 lutego 2008 – doszło do połączenia z ISS. NASA zakomunikowała o chorobie jednego z astronautów. 10 lutego 2008 – opóźniono o 24 godziny spacer kosmiczny i połączenie Columbusa z Harmony. Podczas EVA-1 niemieckiego astronautę Schlegela zastąpi Stanley Love. 11 lutego 2008 – Love i Walheim podczas EVA-1 przygotowali laboratorium Columbus do połączenia z modułem Harmony. Pobyt astronautów poza ISS trwał blisko 8 godzin. O 22:29 UTC połączono oba elementy stacji. 13 lutego 2008 – Walheim i Schlegel opuścili stację w celu wymiany zbiornika azotu w strukturze P1. Ich pobyt w otwartym kosmosie trwał 6 godzin i 45 minut. 14 lutego 2008 – NASA podjęła decyzję o przedłużeniu misji o jeden dzień. Wahadłowiec powróci na Ziemię 20 lutego. 15 lutego 2008 – wykonano EVA-3. 18 lutego 2008 – prom oddokował od ISS. Najpierw odbył wokół niej przelot inspekcyjny.