Start ATV-2 nastąpił 17 lutego 2011 roku. Tydzień później ten europejski pojazd zadokował do ISS . ATV-2 dostarczył na ISS nieco ponad 7 ton ładunków, w tym 80 ekwiwalentów toreb ładunków CTBE dla NASA oraz 20 toreb CTBE dla ESA.
W ciągu kolejnych miesięcy wspólnych operacji ATV-2 korygował i podnosił orbitę Stacji. W ostatnich dniach przed odłączeniem od ISS nastąpił szereg odpaleń silników ATV-2, wskutek czego orbita Stacji została podniesiona o 40 kilometrów . Jednocześnie trwało pakowanie zbędnego sprzętu na pokładzie ATV-2 - łącznie jest to 1200 kg.
Dziś (20.06.2011) o godzinie 16:46 CEST nastąpiło odłączenie ATV-2 od ISS. Manewr separacyjny przeprowadzono o 16:51 CEST. Jutro (21.06.2011) o godzinie 19:07 CEST nastąpi manewr obniżenia orbity ATV-2, a następnie o godzinie 22:05 CEST manewr deorbitacji. ATV-2 wejdzie w atmosferę ponad Pacyfikiem, gdzie większa część pojazdu spłonie - przewiduje się, że niektóre elementy (te, które przetrwają) tego pojazdu uderzą w ocean około godziny 22:52 CEST. Tego samego dnia o godzinie 16:38 CEST nastąpi start rosyjskiego pojazdu zaopatrzeniowego Progress M-11, który zadokuje do zwolnionego przez ATV-2 węzła cumowniczego.
Tym samym kończy się druga udana misja europejskiego pojazdu zaopatrzeniowego. ATV-3 będzie nosić imię 'Edoardo Amaldi'.
