Nach der erfolgreichen Shenzhou 9 Mission zur ersten chinesischen experimentellen Raumstation Tiangong 1 deuteten Aussagen von in– und ausländischen Raumfahrtexperten auf eine baldige Nachfolgemission hin. Vielfach wurde der Start von Shenzhou 10 sogar noch für Ende 2012 erwartet. Bald schon wurde aber deutlich, daß China sein bemanntes Programm nicht derart forcieren würde. Die Bahn von Tiangong 1 wurde soweit angehoben, daß sie erst im Sommer 2013 wieder auf eine Höhe abgesunken sein würde, wie sie als Ausgangsbasis für die Rendezvous mit Shenzhou 8 und Shenzhou 9 gedient hatte. Tatsächlich erfolgte schließlich die Bestätigung, daß der Shenzhou 10 Start im zweiten Quartal 2013 stattfinden sollte. Details zu den zu verwirklichenden Experimenten, den Zielen der Mission oder der Besatzung blieben bis zuletzt jedoch im Dunkeln. Als schließlich die Besatzung vorgestellt wurde (Kommandant Nie Haisheng sowie Zhang Xiaoguang und Wang Yaping) und der Starttermin bestätigt, verlautete gleichzeitig, daß die Berichterstattung gegenüber den vorangegangenen Flügen drastisch reduziert werden sollte. Offiziell begründet wurde das damit, daß man nun zu Routineoperationen überginge und über solche im Ausland auch nicht umfassend berichtet würde. Über die tatsächlichen Gründe durfte spekuliert werden. Für alle Fans der bemannten Raumfahrt war die Entscheidung jedenfalls eine herbe Enttäuschung. Der Start der CZ-2F/G, die gegenüber dem letzten Exemplar wieder in einer Reihe von Details verbessert worden war, erfolgte am 11.06.2013 um 09:38 UTC vom Raumfahrtgelände Jiuquan. Während des Anflugs auf die Raumstation gab es nur wenige kurze Fernsehübertragungen aus dem Raumschiff, u.a. wurde berichtet, daß die Besatzung an Bord, wie die Mehrzahl ihrer Landsleute, das Drachenbootfest begangen hatte. Extra zu diesem Anlaß gab es ein Festessen mit weltraumtauglichen Varianten der traditionellen Gerichte. Am 13.06.2013 um 07:11 UTC war das automatisch gesteuerte Rendezvous– und Kopplungsmanöver mit der Mini-​Raumstation erfolgreich vollzogen, sieben Minuten später alle Verriegelungen gesichert. Beobachter hatten eigentlich ein manuelles Docking und/oder die Erprobung neuer Anflugverfahren erwartet. Offenbar wollten die chinesischen Missionsplaner aber kein unnötiges Risiko eingehen. Rund eine Stunde nach dem Docking konnte die Besatzung in die Station hinüber wechseln. Nach den Erfahrungen der vorangegangenen Besatzung widmeten sich die drei Raumfahrer zunächst der Montage neuer Innenverkleidungen anstelle der ursprünglichen fexiblen textilen Modelle. Diese hatten sich in den Augen der ersten Besatzung in der kosmischen Praxis nicht bewährt. Nun kamen neuentwickelte leichtgewichtige Wabenstrukturen zum Einsatz. Über die sonstigen an Bord realisierten Experimente verlautete ausgesprochen wenig. Lediglich, daß die Zahl der Experimente nahezu verdoppelt worden war, wurde bekanntgegeben. Ein Programmpunkt wurde dann aber doch herausgestellt. Raumfahrerin Wang demonstrierte am 20.06.2013 im Rahmen einer landesweit an Schulen übertragenen Unterrichtsstunde vielfältige Effekte der Schwerelosigkeit mit kleinen Experimenten. Barbara Morgan, die einige Jahre zuvor mit einer ähnlichen Mission ins All geflogen war, schickte ihr aus diesem Anlaß eine Grußbotschaft. Am 23.06.2013 um 00:26 UTC koppelte Shenzhou 10 von Tiangong 1 ab und unternahm einen zweiten Anflug. Die erneute Kopplung unter manueller Kontrolle des Shenzhou Kommandanten war um 02:07 UTC vollzogen. Nochmals wechselte die Besatzung zurück an Bord der Raumstation. Doch viel Zeit bis zur Rückkehr zur Erde blieb nun nicht mehr. Am 24.06.2013 um 23:05 UTC trennten sich beide Raumschiffe endgültig voneinander. Es folgte ein letztes größeres Manöver, mit dem Erfahrungen für den Betrieb der geplanten größeren modularen Raumstation gesammelt werden sollten. Shenzhou 10 umflog nämlich einmal Tiangong 1, um dann den Anflug auf die Station aus der entgegengesetzten Richtung zu simulieren. Dieses Manöver fand allerdings unter Kontrolle des Flugleitzentrums statt. Nach einer Annäherung auf kurze Distanz manövrierte Shenzhou wieder von Tiangong weg und man begann mit den Vorbereitungen auf die Landung. Diese erfolgte am 26.06.2013 um 00:07 UTC in der Inneren Mongolei. Der mit 350:29 h bis dahin längste chinesische Raumflug war erfolgreich zu Ende gegangen.