本次任务于4月1日启程，预计持续约10天，使用“太空发射系统”火箭和“猎户座”飞船，将4名宇航员送往月球附近执行绕飞任务。机组成员包括加拿大航天局宇航员杰瑞米·汉森，以及NASA宇航员里德·怀斯曼、维克多·格洛弗和克里斯蒂娜·科赫。
这是科赫透过“猎户座”主舱窗拍下的俯瞰地球画面。当天任务进入关键阶段，飞船完成月球近距离掠过，宇航员得以看到半个多世纪以来人类未亲见的月背景象。由于飞到月球背面，飞船也与地球短暂失联。
在飞掠开始前，飞船进入一个特殊区域，月球引力一度超过地球对它的拉力。NASA介绍，这类操作是数十年来首次再度尝试。为此，机组事前进行了大量训练，包括课堂上的地质描述演练，以及赴冰岛进行实地模拟。
NASA数据显示，阿波罗13号当年距离地球最远约为248655英里，约40.0171万公里。按照任务设计，“阿耳忒弥斯2号”随后将在美东时间4月6日19时07分左右，把这一数字推高到252760英里，超出旧纪录约4105英里。破纪录前，宇航员们调暗了舱内灯光，守在舷窗边等待这一刻。纪录诞生后，4人在狭小座舱内相互拥抱庆祝。
“从这里用肉眼看到的景象令人震撼，”汉森在无线电中说，“简直难以相信。” 随后飞船按计划绕到月背，通信中断约40分钟，然后抵达本次飞行距离地球最远的位置。格洛弗在失联前说：“我们在另一边见。”
任务期间，机组还为一些月面特征提议命名。汉森提议以怀斯曼已故妻子卡罗尔的名字命名一处陨石坑，另一个陨石坑则被建议命名为“诚信”，即他们所乘飞船的名字。NASA表示，这些提案会提交给国际天文学联合会审核。
除了刷新纪录，本次任务也承担为后续登月铺路的职责。宇航员将测试手动飞行、自动系统监督、推进、热控、导航、近距离操作等关键能力，并开展月球观测和太空健康研究，为更远阶段的“阿耳忒弥斯3号”和“阿耳忒弥斯4号”积累经验。
1968年阿波罗8号任务拍下的“地球升起”照片，也成为本次航行的重要参照。机组希望重新拍摄类似画面，并观测东方盆地、赖纳尔伽马等月面区域，同时在特定时机拍摄水星、金星、火星和土星。
科赫说，这次飞行不是为了夸耀，而是一个把过去、现在与未来连在一起的重要节点。汉森也表示，更重要的是借此激励今天和下一代的人们，让这项纪录不会停留太久。
