У 2011 годзе Сергева расследавала выкарыстанне сэксуальнага гвалту ў якасці зброі падчас грамадзянскай вайны ў Лівіі. Ёй удалося сабраць дакументальныя пацверджання 300 згвалтаванняў, а ўсяго, паводле ацэнак Сергевы, на той момант было згвалтавана каля 6 тысяч жанчын. Сергева заяўляла, што Муамар Кадафі асабіста згвалціў пяць жанчын, якія працавалі яго ўласнымі целаахоўнікамі, а затым падарыў іх высокапастаўленым чыноўнікам у якасці сэксуальных цацак. Таксама Сергеве атрымалася ўсталяваць, што лаяльным Кадафі войскам раздавалі віягру і прэзерватывы, каб яны больш ахвотна займаліся сэксуальным гвалтам у мяцежных рэгіёнах. Падчас свайго расследавання Сергева наведвала лагера бежанцаў на мяжы з Тунісам і Егіптам, сярод бежанцаў яна распаўсюдзіла апытальнікі, і атрымала каля 50 тысяч адказаў. Абсалютна ва ўсіх выпадках, дадзеныя аб якіх удалося сабраць Сергеве, у якасці гвалтаўнікоў былі названыя лаялістамі Кадафі. У асобных выпадках ахвяры падвяргаліся групавым згвалтаваньняў, іх трымалі ў палоне некалькі дзён, а колькасць гвалтаўнікоў даходзіла да 15. Усе свае матэрыялы, сабраныя ў ходзе расследавання, Сергева перадала Міжнароднаму крымінальнай суду па Лівіі.