Hedfīlda pirmais kosmiskais lidojums notika 1995. gada novembrī Space Shuttle misijā STS-74 uz Krievijas kosmosa staciju Mir, esot misijas speciālistam.
Trešais Krisa Hedfīlda kosmiskais lidojums sākās 2012. gada decembrī, esot kosmosa kuģa Sojuz TMA-07M lidojuma inženierim. Viņš bija SKS 34. ekspedīcijas lidojuma inženieris un 35. ekspedīcijas komandieris. Uz zemi atgriezās 2013. gada maijā.
2013. gada 10. jūnijā Kriss Hedfīlds paziņoja, ka jūlijā atstās darbu CSA un atgriezīsies Kanādā.[1]