自4月25日以來，神舟二十號航天員乘組在中國空間站已成功駐留滿兩個月。航天員陳冬、陳中瑞和王杰不僅迅速適應了微重力環境，還圓滿完成了與神舟十九號乘組的交接任務，并在軌開展了一系列空間科學應用實驗與試驗。

4月25日，一場歷史性的太空會師在中國空間站上演。神舟二十號航天員與神舟十九號航天員蔡旭哲、宋令東、王浩澤在太空相聚，這標志著中國航天史上的第六次“太空會師”。尤為兩位指令長在闊別三年后，再次在“天宮”重逢。

在軌期間，神舟二十號乘組開展了多項空間科學應用實驗。在生命科學領域，他們首次進行了渦蟲空間再生實驗，利用生命生態實驗柜，深入探究了空間環境對渦蟲再生形態發生和生理行為的影響。這一實驗不僅有助于科研人員進一步了解再生的基本機制，也為未來的空間生命科學研究奠定了堅實基礎。

5月22日，神舟二十號乘組成功完成了首次出艙任務。航天員們密切協同，在地面科研人員的支持下，歷經約8小時的出艙活動，成功安裝了空間碎片防護裝置，并開展了艙外設備設施的巡檢及處置工作。這次出艙活動不僅展示了中國航天員的精湛技藝，也為中國空間站的建設和維護作出了重要貢獻。

神舟二十號乘組還開展了多項其他科學實驗和研究。他們利用超聲診斷儀對血管進行了超聲檢查，使用精細動作測量儀和相關實驗軟件進行了記憶滑動測試、力量測試與重物測試。同時，他們還利用生物技術實驗柜，深入研究了空間微重力對微生物的效應機制，為未來的空間生物技術研究提供了寶貴數據。