在科技人员精确控制下，神舟十一号载人飞船经过多次变轨，于19日1时11分转入自主控制状态，以自主导引控制方式向天宫二号逐步靠近。
北京航天飞行控制中心就对接准备状态进行最终确认后，神舟十一号开始向天宫二号缓缓靠拢。3时24分，神舟十一号与天宫二号对接环接触，在按程序顺利完成一系列技术动作后，对接机构锁紧，两个飞行器建立刚性连接，形成组合体。19日6时32分，航天员景海鹏、陈冬先后进入天宫二号空间实验室。
19日下午，景海鹏、陈冬通过天地远程医疗会诊系统，成功实现了航天员和航天员支持室、远程医疗会诊中心、地面支持医院四方联动，打通了天地协同远程医疗会诊所需的数据传输链路，验证了我国首个天地远程医疗会诊系统，预示着我国航天员中长期在轨飞行医学保障能力得到显著提高。