במועצת הביטחון של האו"ם התקבלה פה אחד החלטה להטיל עיצומים על המדינה, בתמיכה חסרת תקדים של שגריר לוב לאו"ם. כמו כן הוקפאו נכסיו הכספיים של קדאפי ונאסרה יציאתו מן הארץ, אך לא ננקטו צעדים של ממש מעבר לכך.
עקב בריחתם של אלפי אזרחים מן המדינה, החלה להיווצר בעיית פליטים. מחנות פליטים הוקמו בגבולות מצרים ותוניסיה, כמו כן נמלטו מאות פליטים לאי למפדוזה. ממשלת איטליה הכריזה על מצב חירום באי והקימה בו מחנות מעבר ותחנות מיון.
26 בפברואר - 5 במרץ.
ארצות הברית שלחה שתי ספינות מלחמה מהצי החמישי שהתמקמו מול חופי לוב, כצעד של איום, עם זאת, עדיין לא התקבלה ההחלטה על ידי ממשלת ארצות הברית או נאט"ו בנוגע להתערבות צבאית פעילה בנעשה במדינה.
צבא לוב יצא במתקפת נגד, בעיקר על ערים ומתקנים הקשורים בהפקה ובייצוא נפט במזרח המדינה, שנמצאו בשליטת המורדים. המתקפה כללה, לפי דיווח עדי ראייה, הפצצות כבדות מן האוויר, בכללן על ריכוזי אוכלוסייה אזרחית. כוחות "מועצת המדינה" החדשה בבנגזי לא הצליחו לארגן מתקפת נגד והערים טריפולי וסירת נותרו מעוז יציב של שלטון קדאפי.
צבא לוב ושכירי חרב פשטו על עיר המחוז החשובה א-זאווייה, שהייתה בידי המורדים ובמקום התנהלו קרבות קשים בין הצבא והמורדים. כמו כן התנהלו קרבות שליטה על העיר מיסראתה.
קדאפי המשיך בהצהרות הטוענות כי המצב במדינה בשליטה מלאה, עמו אוהב אותו ויש רק קומץ בוגדים הנתמך על ידי כוחות אסלאמיים קיצוניים מארגון הטרור "אל-קאעידה" ומעצמות זרות העוינות את לוב. בטריפולי נערכה הפגנת עשרות-אלפים בתמיכה בשלטון.
6 במרץ - 19 במרץ.
ב-6 במרץ תפסו המורדים שבעה חיילי SAS של הצבא הבריטי וסוכן MI6. החיילים, שלא ציפו להיתקל בהתנגדות כלשהי מצד המורדים, אשר כבר החל לקיים יחסים דיפלומטיים עם בריטניה שוחררו לאחר מכן.
לפי דיווחי עדי ראייה וסוכניות הומניטריות, במהלך 5 הימים מה-6 ועד ה-10 ירו נאמני קדאפי באזרחים. הערים א-זאווייה וראס לאנוף סבלו מהרס כבד.
התגובות בעולם היו שונות, ארצות הברית נמנעה מלהתערב ללא החלטת האו"ם ואילו ממשלת צרפת הכירה רשמית במועצה הלאומית של המורדים. עד 10 במרץ דווח על למעלה מ-6,000 הרוגים בקרבות רובם אזרחים מורדים. נציבות האו"ם לפליטים דווחה על למעלה ממיליון לובים שזקוקים לסיוע הומניטרי.
ב-14 במרץ דיווח יו"ר המועצה הזמנית, אל-ג'ליל, כי צבא לוב כבש חזרה מספר ערים במזרח המדינה. דוברי המורדים באו בטענות כלפי מדינות המערב על כך שהפקירו אותם ולא התערבו כאשר היה מומנטום להפיכה. תשומת הלב העולמית הוסטה מן האירועים בלוב עקב רעידת האדמה והצונמי בסנדאי (2011), דבר שנתן לכוחות הצבא הלובי שקט תקשורתי עולמי לביצוע מעשי טבח והשלטה מחודשת אלימה של הסדר הישן.
ב-17 במרץ החליטה מועצת הביטחון של האו"ם להכריז על לוב כאזור אסור לטיסה ולאכוף זאת באמצעים צבאיים. בעקבות ההחלטה הודיע שר החוץ הלובי, מוסא כוסא, על הפסקת אש ועצירת כל הפעולות הצבאיות במדינה. כבר לאחר יומיים, ב-19 במרץ התקיפו כוחות הצבא הלובי את מעוזי המורדים אם כי ללא כוח אווירי, על מנת שלא יותקפו על ידי כוחות האו"ם. כוחות צרפתיים החלו כבר באותו היום לחדור לשמי לוב, על מנת לאכוף את הפסקת האש, ולמעשה החלו מתקפה של המערב על כנגד משטר קדאפי.
26 במרץ, כיבוש אג'דבייה.
ב-26 במרץ, הצליחו כוחות המורדים לכבוש מחדש את אג'דבייה, בסיוע התקפות אוויריות מצד הקואליציה הבינלאומית, שהורכבה בעיקר מהכוחות המזוינים של מדינות ברית נאט"ו. אג'דבייה היא עיר מרכזית בדרך הראשית שבין מחוז קירנאיקה, במזרח לוב, לבין עיר הבירה טריפולי שבמערב. סגן שר החוץ בממשלת קדאפי הודיע, כי כוחות הצבא התומכים במשטר נסוגו מאג'דבייה כיוון שההתקפה האווירית של כוחות הקואליציה הבינלאומית, פגעה באזרחים לוביים. בהמשך היום, נכבשה גם העיר בורייקה, ממערב לאג'דבייה, על ידי כוחות המורדים, תוך כדי שיתוף פעולה אווירי עם מטוסי הקואליציה.
ב-30 במרץ 2011 עזב שר החוץ הלובי, מוסא כוסא, את לוב וביקש מקלט מדיני בבריטניה.
23 באפריל, כיבוש מיסראתה.
לאחר חודש שבו לא נרשמה התקדמות צבאית משמעותית מצד המורדים, הצליחו המתקוממים לכבוש את העיר מיסראתה, אשר הייתה נתונה במצור על ידי כוחות קדאפי במהלך כל התנהלות מלחמת האזרחים בלוב. מיסראתה היא העיר השלישית בגודלה במדינה (אחרי טריפולי ובנגאזי). בעיר מתקיימת פעילות תעשייתית רבה ונמצא בה אחד מהנמלים הימיים הגדולים במדינה, המשמש בעיקר לייצוא נפט.
מאי-יוני.
בחודש מאי פורסם, כי קדאפי מורה לתת כדורי ויאגרות לחייליו כדי שיאנסו את נשות המורדים. הדבר הגביר את הסיכויים להוציא צו לקדאפי על ביצוע פשעי מלחמה.
ב-14 ביוני 2011, הצטרפה גם קנדה למדינות שהודיעו על הכרתן במועצת המעבר הלאומית, כגוף הרשמי שמייצג את אזרחי המדינה. שר החוץ הקנדי, ג'ון ביירד, הכריז על כך בעת דיון בבית הנבחרים בנוגע להרחבת מעורבות ארצו בפעילות הצבאית שמנהלות מדינות ברית נאט"ו בלוב, בהתאם להחלטת מועצת הביטחון של האו"ם.
באמצע החודש נשלחו כוחות פרו-קדאפיים למיסראתה כדי לנסות להחזיר את העיר לשליטתם. הניסיון נכשל והעיר נשארה בידי המורדים.
ב-27 ביוני הוציא בית הדין הפלילי הבינלאומי צו מעצר לקדאפי.
יולי, כיבוש ברגה.
המורדים דיווחו כי כבשו שטחים נוספים מידי כוחות השלטון, הן במזרח לוב והן במערבה, והתקרבו עד למרחק של כמה עשרות קילומטרים מעיר הבירה טריפולי. במזרח המדינה, הצליחו המורדים לכבוש מחדש את עיר הנפט בורייקה. 40 בני אדם נהרגו במהלך הקרבות. חלק משדות המוקשים סביב העיר טוהרו אך לא אלה שמקיפים את מסופי הנפט. משלחת של ארצות הברית נפגשה, לראשונה מתחילת ההתקוממות עם נציגי קדאפי (לפי הצהרת ארצות הברית - באופן חד פעמי) והודיעו להם, כי פרישת קדאפי הכרחית כדי להגיע להפסקת אש. צרפת הודיעה גם היא כי פרישת קדאפי מהפוליטיקה הכרחית להשגת הפסקת אש בקרבות.
ב-28 ביולי התפרסמה הידיעה שעבד אל-פתאח יונס, מפקד כוחות המורדים שכיהן בעבר כמפקד צבא לוב ושר בממשלת קדאפי נורה למוות על ידי אחד משומרי ראשו. הסיבה להתנקשות, על פי ההערכות, היא ניסיון מצדו לנהל משא ומתן עם גורמים מטעם קדאפי.
אוגוסט, כיבוש א-זאווייה וטריפולי.
באמצע אוגוסט הצליחו המורדים לכבוש את העיר א-זאווייה, עיר בעלת גבול משותף עם טריפולי.
ב-21 באוגוסט, לאחר כ-6 חודשים מאז תחילת ההתקוממות, המורדים הגיעו לעיר הבירה ומעוז תומכי קדאפי טריפולי נלחמו על השליטה בעיר, לאחר שסגרו עליה כשהשתלטו על הערים המקיפות אותה. כמו כן, המונים יצאו להפגין בעיר נגד השליט מועמר קדאפי. ב-22 באוגוסט המורדים השתלטו על העיר טריפולי ובכך בעצם סיימו את משטר קדאפי בפועל. המורדים השתלטו גם על מתחם מגוריו המבוצר של קדאפי (באב אל-עזיזיה), אך לא היה זכר לשליט המודח. המורדים חשדו כי קדאפי שהה בסירת, עיר הולדתו, או בסבהא, אחדים ממעט מעוזיו האחרונים.
ב-28 באוגוסט דווח בכלי התקשורת העולמיים כי עיישה קדאפי, בתו של מועמר קדאפי, ברחה לאלג'יריה השכנה ושם ילדה בת.
ספטמבר - הקרבות על סירת, בני וואליד וסבחה.
כוחות המורדים או למעשה, השלטון החדש בלוב המשיכו לנסות לכבוש את המעוזים הנותרים של נאמני השליט המודח מועמר קדאפי אך ללא הצלחה. הם הפגיזו באופן קשה את סירת, עיר הולדתו של קדאפי, בין היתר בטילים, ועשן סמיך אופף אותה. ב-24 בספטמבר נכנסו כוחות המורדים לעיר סירת, ממעוזי קדאפי האחרונים ועיר הולדתו של קדאפי. כוח המורדים מנה כ-900 כלי רכב חמושים והצליח לכבוש את שדה התעופה אך ההתנגדות מצד לוחמי קדאפי נמשכת וחזקה. כך גם בשני היישובים האחרים שטרם נכבשו - העיירה בני וואליד מדרום לטריפולי, והעיר המדברית סבחה שבדרום המדינה, שנכבשה לבסוף על ידי המורדים ב-22 בספטמבר. לפי הערכות המורדים, קדאפי עצמו הסתתר באחד משלושת המוקדים הללו.
ב-22 בספטמבר הודיעה ממשלת תוניסיה כי ראש ממשלת לוב לשעבר בגדאדי מחמודי, נעצר, נשפט, ונגזרו עליו 6 חודשי מאסר.
אוקטובר - כיבוש סירת והלינץ' בקדאפי.
ב-20 באוקטובר 2011 כבשו המורדים את המעוז האחרון של נאמני קדאפי בעיר הולדתו סירת, לאחר שכבשו גם את העיירה באני וואליד ב-17 באוקטובר.
קדאפי נלכד על ידי קבוצת מורדים שביצעו בו לינץ' ורצחו אותו. הלינץ' במהלכו נרצח קדאפי צולם וקטעים ממנו הוצגו באמצעי תקשורת רבים בעולם. גופתו הוצגה לראווה במקרר של אטליז בעיר מיסרטה במשך ארבעה ימים, ומאות תושבים המתינו בתורים ארוכים כדי לצפות בה. ב-25 באוקטובר נקבר קדאפי במקום סודי במדבר הלובי. ב-23 באוקטובר נערך טקס חגיגי בעיר בנגאזי שסימל את סוף המלחמה ושחרור לוב משלטונו של קדאפי.
נובמבר - לכידת סיף אל-אסלאם קדאפי.
ב-19 בנובמבר הודיע שר המשפטים הלובי בממשלת המעבר הזמנית שסיף אל-אסלאם קדאפי, בנו המוכר ביותר של מועמר קדאפי שנחשב לממשיכו והיה פעיל עיקרי במלחמה נגד המורדים בלוב, נמצא ונלכד על ידי המורדים. בית הדין הבינלאומי בהאג, שהוציא נגד סיף קדאפי צו מעצר בגין פשעים נגד האנושות במהלך ההתקוממות, ביקש מהמורדים להסגירו אליו כדי שיהיה ניתן להעמידו לדין על פשעיו.
הכרה רשמית של האו"ם בשלטון החדש בלוב והסרת הסנקציות.
בסוף אוגוסט, הודיעו האיחוד האירופי וארצות הברית על הסרת הסנקציות שהטילו על לוב בתחילת ההתקוממות ועל חידוש רכישת הנפט מהמדינה.
ב-17 בספטמבר החליטה העצרת הכללית של האו"ם, כי נציגות לוב בארגון תעבור לידי מועצת המעבר הלאומית. ההחלטה התקבלה ברוב של 114 מדינות לעומת 17 מתנגדות ו-15 נמנעות.
אזכורים תרבותיים.