Pada masa ini pula Libya kembali ke kancah internasional. Pada tahun 1999, Libya mulai melakukan perundingan rahasia dengan pemerintahan Britania Raya untuk menormalisasi hubungan. Pada tahun 2001, Khadafi mengutuk serangan 11 September yang dilancarkan oleh al-Qaeda terhadap Amerika Serikat, dan ia mengungkapkan rasa simpatinya kepada para korban dan menyerukan agar Libya turut terlibat dalam Perang melawan Teror untuk memberantas Islamisme militan. Pemerintahannya juga terus berupaya meredam Islamisme di dalam negeri, dan pada saat yang sama Khadafi menyerukan agar hukum syariah semakin ditegakkan di negaranya. Libya juga memperkuat hubungan dengan Tiongkok dan Korea Utara, dan Presiden Tiongkok Jiang Zemin mengunjungi Khadafi pada April 2002. Kemudian, akibat meletusnya Perang Irak, pada Desember 2003, Libya melucuti senjata pemusnah massalnya dan menghentikan program senjata nuklir dan kimianya. Berkat tindakan ini, hubungan Libya dengan Amerika Serikat membaik, sementara Perdana Menteri Britania Raya Tony Blair mengunjungi Khadafi pada Maret 2004; mereka berdua membina hubungan yang erat. Satu bulan sesudahnya, Khadafi mendatangi markas besar Uni Eropa di Brussel, dan Uni Eropa mengakhiri sanksinya terhadap Libya pada bulan Oktober.