7月4日8时11分，航天员刘伯明成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门，截至11时2分，航天员刘伯明、汤洪波身着中国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服，已先后从天和核心舱节点舱成功出舱，并已完成在机械臂上安装脚限位器和舱外工作台等工作，后续将在机械臂支持下，相互配合开展空间站舱外有关设备组装等作业。期间，在舱内的航天员聂海胜配合支持两名出舱航天员开展舱外操作。
14时57分，经过约7小时的出舱活动，神舟十二号航天员乘组密切协同，圆满完成出舱活动期间全部既定任务，航天员刘伯明、汤洪波安全返回天和核心舱，标志着中国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。