Le 19 février, les forces du dirigeant libyen Mouamar Kadhafi commencent à tirer sur les protestataires mais la ville tombe le 25 février entre les mains de l'opposition. Les forces de Kadhafi établissent alors le siège de la ville, la bombardent régulièrement et mènent des contre-offensives. Des tireurs d'élite s’installent sur les toits des immeubles du centre-ville pour tuer les habitants qui se déplacent à découvert. À partir du 23 mars, les forces de la coalition internationale interviennent ponctuellement pour tenter de réduire les capacités de l'armée à bombarder la ville. Courant avril, les insurgés chassent les forces loyales à Kadhafi des quartiers du centre-ville puis de l'aéroport, tout en conservant le contrôle du port, leur seul moyen de recevoir vivres et munitions. Malgré la reprise de la ville par les rebelles, les bombardements durent encore plusieurs semaines. Fin août, le régime tire plusieurs missiles balistiques scud depuis Syrte en direction de Misrata mais ils ratent la ville ou sont interceptés par l'OTAN.