客戶端向服務端發送一個表示建立連接的報文段SYN報文段；一旦包含SYN報文段的IP數據報到達服務器主機，服務器從IP數據報中提取出TCP、SYN報文段，爲該TCP連接分配需要的緩存和變量，並向客戶端發送表示允許連接的報文段ACK；在收到ACK報文段之後，客戶端也要給該連接分配緩存和變量，客戶端向服務器再發送一個報文段ACK，表示對允許連接的報文段進行了確認。自此完成一次TCP連接。
第三次握手可以避免由於客戶端延遲的請求連接的請求，使得服務端無故再次建立連接。
由於TCP連接是全雙工的，因此每個方向都必須單獨關閉。客戶端在數據發送完畢後發送一個結束數據段FIN，且服務端也返回確認數據段ACK，此時結束了客戶端到服務端的連接；然後客戶端接收到服務端發送的FIN，且服務端也收到了ACK之後，自此雙方的數據通信完全結束。簡單說來是 “先關讀，後關寫”，一共需要四個階段：
服務器讀通道關閉->客戶機寫通道關閉->客戶機讀通道關閉->服務器寫通道關閉。