Faits:
A. A._, ressortissant libanais né en 1972, est arrivé en Suisse le 17 septembre 1992 et y a déposé une demande d'asile qui a été définitivement rejetée le 2 mars 1993.
Le 14 septembre 1993, il a épousé en Allemagne B._, ressortissante suisse née en 1972. Le 29 septembre 1993, il est revenu sur le territoire helvétique pour vivre auprès de son épouse. Il a alors été mis au bénéfice d'une autorisation de séjour régulièrement renouvelée jusqu'au 29 mars 1998.
S'étant éprise du frère de son époux, avec lequel elle a eu deux enfants en 1996 et 1998, B._ a entamé une procédure de divorce dès le mois de février 1995. Le requérant s'est toujours opposé à ce divorce. Dès 1996, il a entretenu une liaison avec C._, ressortissante suisse née en 1973.
Le 6 novembre 1997, A._ a été condamné à trente jours d'emprisonnement avec sursis pendant deux ans pour escroquerie.
Le 17 février 1999, le juge suppléant des districts de Martigny et Saint-Maurice a rejeté la demande de divorce de B._. Ce jugement a été confirmé sur recours par le Tribunal cantonal valaisan le 9 décembre 1999.
Le 24 novembre 1999, l'Office fédéral des étrangers a rendu une décision de refus d'approbation et de renvoi de Suisse à l'endroit du prénommé, retenant notamment que ce dernier invoquait abusivement une union qui n'existait plus que formellement pour obtenir le renouvellement de son autorisation de séjour. Cette décision a été confirmée sur recours par le Département fédéral de justice et police puis par le Tribunal fédéral le 30 janvier 2001. Un délai au 30 avril 2001 lui a été imparti pour quitter la Suisse.
Le divorce des époux A._ et B._ a été prononcé par jugement devenu exécutoire le 21 mars 2001.
B. L'intéressé a épousé en secondes noces, le 23 avril 2001, C._, de sorte qu'il s'est vu délivrer une autorisation de séjour dans le but de vivre auprès de sa nouvelle épouse.
Le 2 avril 2003, le Service de la population du canton de Vaud a refusé de transformer l'autorisation de séjour de A._ en autorisation d'établissement. Cette décision a été confirmée par le Tribunal administratif du canton de Vaud le 12 mai 2004.
Le 5 juin 2003, le prénommé a déposé une demande de naturalisation facilitée fondée sur son mariage avec C._.
Par décision du 2 septembre 2004, l'Office fédéral de l'immigration, de l'intégration et de l'émigration (actuellement l'Office fédéral des migrations; ci-après: l'Office fédéral) a rejeté la demande de libération anticipée du contrôle fédéral du prénommé et fixé la date de libération au 23 avril 2006.
Le requérant et son épouse ont contresigné, le 15 octobre 2004, une déclaration écrite aux termes de laquelle ils confirmaient vivre en communauté conjugale effective et stable, résider à la même adresse et n'envisager ni séparation, ni divorce.
Par décision du 11 novembre 2004, l'Office fédéral a accordé la naturalisation facilitée au prénommé.
C. En l'absence de toute requête de mesures protectrices de l'union conjugale, les époux A._ et C._ ont déposé, le 8 septembre 2005, une requête commune en divorce avec accord complet et requis la ratification de la convention sur les effets accessoires du divorce signée le 2 septembre 2005.
Le divorce a été prononcé le 10 mars 2006 et le jugement est devenu définitif et exécutoire le 28 mars 2006.
Par courrier du 23 juin 2006, le Service de l'état civil et des naturalisations du canton de Berne a informé l'Office fédéral de ce divorce.
Le 31 août 2006, A._ a conclu un troisième mariage avec une ressortissante libanaise, née en 1982. De cette union est issu un fils, né le 8 juin 2007.
L'Office fédéral a informé le prénommé, le 16 septembre 2008, qu'il se voyait contraint d'examiner s'il y avait lieu d'annuler la naturalisation facilitée, compte tenu de la séparation des époux intervenue le 28 octobre 2005, de leur divorce prononcé le 10 mars 2006 et du fait qu'il s'était remarié, cinq mois plus tard, avec une ressortissante libanaise.
Le requérant a exposé que C._ avait choisi de quitter le domicile conjugal après avoir connu un autre homme, avec lequel elle faisait toujours ménage commun, et qu'il ressortait du dossier qu'avant leur séparation ils avaient mené une vie de couple tout à fait normale. Il a fourni, le 2 février 2009, l'original d'une correspondance non datée de la prénommée, dans le but de démontrer que le divorce ne lui était pas imputable. Il a ensuite précisé que ladite correspondance avait été déposée par son ex-épouse sur la table de leur domicile, un mois et demi ou deux mois avant que celle-ci ne demande le divorce.
Le 5 novembre 2009, l'Office fédéral a prononcé l'annulation de la naturalisation facilitée de l'intéressé.
Par arrêt du 23 septembre 2010, le Tribunal administratif fédéral a rejeté le recours de A._. Il a considéré en substance que l'examen des faits pertinents de la cause, ainsi que leur déroulement chronologique, amenaient à la conclusion que l'intéressé avait obtenu la naturalisation facilitée de manière frauduleuse. Celui-ci n'avait par ailleurs pas rendu vraisemblable la survenance d'un événement extraordinaire de nature à expliquer une détérioration rapide du lien conjugal.
D. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A._ demande au Tribunal fédéral d'annuler l'arrêt précité. Il se plaint pour l'essentiel d'une violation de son droit d'être entendu et d'une mauvaise application du droit fédéral.
Le Tribunal administratif fédéral renonce à prendre position. L'Office fédéral se réfère entièrement aux motifs de sa décision du 5 novembre 2009. Le recourant a répliqué le 9 décembre 2010; il confirme la motivation et les conclusions de son recours.
Par ordonnance du 3 novembre 2010, le Président de la Ire Cour de droit public a rejeté la requête de mesures provisionnelles déposée par le recourant.

Considérant en droit:
1. L'arrêt attaqué émane du Tribunal administratif fédéral et concerne l'annulation de la naturalisation facilitée accordée au recourant, si bien qu'il peut faire l'objet d'un recours en matière de droit public (art. 82 let. a et 86 al. 1 let. a LTF). Le motif d'exclusion de l'<ref-law> n'entre pas en ligne de compte, dès lors qu'il s'agit en l'espèce de naturalisation facilitée et non pas de naturalisation ordinaire. Il ne fait pas de doute que le recourant est particulièrement atteint par la décision attaquée et qu'il possède la qualité pour recourir au sens de l'<ref-law>. Pour le surplus, les conditions formelles de recevabilité sont remplies, de sorte qu'il y a lieu d'entrer en matière.
2. Dans un grief qu'il convient d'examiner en premier lieu, le recourant se plaint d'une violation de son droit d'être entendu. Il reproche aux autorités de première et de seconde instance de lui avoir refusé la consultation de certaines pièces du dossier en se fondant sur l'art. 27 de la loi fédérale du 20 décembre 1968 sur la procédure administrative (PA; RS 172.021).
2.1 Le droit de consulter le dossier est un aspect du droit d'être entendu (<ref-ruling> consid. 3a p. 436; <ref-ruling> consid. 2b p. 10) qui s'étend à toutes les pièces décisives (<ref-ruling> consid. 2a p. 227). Le droit à la consultation des pièces peut cependant être limité lorsque des intérêts publics ou privés importants exigent que le secret soit gardé (cf. art. 26 et 27 PA; <ref-ruling> consid. 6a p. 161; <ref-ruling> consid. 2 p. 227 ss). La jurisprudence a toujours accordé un poids important à la protection des informateurs et des tiers (<ref-ruling> consid. 6c/aa p. 165 et les références). Les intérêts opposés à la consultation du dossier d'une part et au maintien du secret d'autre part doivent être pondérés (<ref-ruling> consid. 6a p. 161 et les références) et le principe de la proportionnalité doit évidemment être respecté (<ref-ruling> consid. 5c p. 304). Selon l'<ref-law>, une pièce dont la consultation a été refusée à la partie ne peut être utilisée à son désavantage que si l'autorité lui en a communiqué, oralement ou par écrit, le contenu essentiel se rapportant à l'affaire et lui a donné en outre l'occasion de s'exprimer et de fournir des contre-preuves (cf. <ref-ruling> consid. 5c p. 304).
2.2 En l'espèce, l'Office fédéral a indiqué au recourant par courrier du 2 mars 2009 que des pièces mises au bénéfice de l'<ref-law> figuraient au dossier fédéral et qu'elles tendaient à attester qu'il avait commis un abus en matière de naturalisation. A plusieurs reprises, l'Office fédéral a refusé de soumettre ces pièces au recourant ou de dévoiler plus avant leur contenu. Le Tribunal administratif fédéral a relevé que les informations conditionnelles émanaient d'un tiers qui avait expressément demandé à ce que ni les informations fournies, ni son identité, ne soient révélées au recourant, au motif qu'il craignait notamment une réaction violente de l'intéressé. Dans la mesure où les craintes émises ne paraissaient pas infondées, il y avait lieu de considérer que son intérêt privé à ce que ni les informations fournies, ni son identité ne soient communiquées au recourant, était prédominant. Au regard de la nature des informations transmises et de la protection de l'intérêt privé qui était en jeu, le Tribunal administratif fédéral a estimé que l'Office fédéral avait fait une application correcte des art. 27 et 28 PA, puisqu'il avait communiqué au recourant, certes de manière succincte, mais suffisante, le contenu essentiel des informations litigieuses et qu'il lui avait donné l'occasion de se déterminer à ce sujet.
Le recourant fait valoir qu'il n'a jamais subi la moindre condamnation pour des faits ou des infractions (contre la vie ou l'intégrité corporelle, contre l'honneur ou encore contre la liberté) justifiant les craintes alléguées. A son avis, le Tribunal administratif fédéral a affirmé de manière péremptoire et sans le moindre élément concret que ces craintes n'apparaissaient pas infondées. Il estime que l'identité de l'informateur est essentielle et part du principe que les informations litigieuses sont à l'origine de la procédure, laquelle n'aurait pas commencé si, au départ, il n'y avait pas eu cette dénonciation.
Tout d'abord, on peut relever que les pièces au bénéfice de l'<ref-law> ne constituent pas une dénonciation: la procédure a été initiée à la suite du courrier du 23 juin 2006 du Service de l'état civil et des naturalisations du canton de Berne, qui informait l'Office fédéral du divorce des époux A._ et C._, et du remariage de l'intéressé avec une compatriote. Les informations litigieuses n'ont été recueillies que plus tard, au cours de la procédure. Ensuite, l'examen du dossier et des pièces contestées permet de confirmer la position des autorités de première et deuxième instance au sujet de ces informations et il apparaît qu'il n'est effectivement pas possible de dévoiler le contenu de celles-ci sans porter atteinte au noyau incompressible de la protection voulue par l'<ref-law>. Comme l'a souligné l'Office fédéral dans ses observations du 8 novembre 2010, un manque initial de protection au sens de l'<ref-law> causerait, de par sa nature, un dommage irréparable; il n'est donc pas possible de motiver une telle mesure au-delà de la limite qui permettrait à la partie d'identifier à coup sûr les personnes dont la protection des intérêts se justifie. De plus, malgré les protestations du recourant, les craintes invoquées par le tiers interrogé n'apparaissent pas dénuées de fondement. Quoi qu'il en soit, ces informations ne se révèlent pas décisives comme on le verra plus loin. Le grief de violation de l'<ref-law> tombe donc à faux (arrêt 5A.22/2006 du 13 juillet 2006 consid. 3.2; cf. <ref-ruling> consid. 2a/aa p. 16; <ref-ruling> consid. 4a p. 55; <ref-ruling> consid. 2d p. 139; <ref-ruling> consid. 2b non publié; <ref-ruling> consid. 5b p. 233/234).
2.3 Le recourant se plaint en outre de s'être vu refuser la possibilité de faire administrer des preuves pertinentes. Il s'agit de l'audition de son ex-beau-frère et de la vérification de la date de résiliation du bail de l'appartement que son ex-épouse occupait avant de rejoindre son compagnon actuel.
Le droit d'être entendu garanti à l'art. 29 al. 2 Cst. comprend notamment celui de faire administrer les preuves pour autant que celles-ci soient requises dans les formes prévues par le droit cantonal et qu'elles apparaissent utiles à l'établissement des faits pertinents (<ref-ruling> consid. 2.2 p. 504; <ref-ruling> consid. 2b p. 56; <ref-ruling> consid. 2b p. 102). L'autorité de décision peut donc se livrer à une appréciation anticipée de la pertinence du fait à prouver et de l'utilité du moyen de preuve offert et, sur cette base, refuser de l'administrer. Ce refus ne viole le droit d'être entendu que si l'appréciation à laquelle elle a ainsi procédé est entachée d'arbitraire (<ref-ruling> consid. 3 p. 157 et les arrêts cités; sur la notion d'arbitraire, voir <ref-ruling> consid. 5.1 p. 17).
En l'occurrence, le Tribunal administratif fédéral a constaté que l'Office fédéral avait donné la possibilité au recourant, par courrier du 27 avril 2009, de lui faire parvenir une déclaration écrite de son ex-beau-frère, faculté dont il n'avait pas fait l'usage. A cela s'ajoutait que le frère de l'ex-épouse avait informé l'Office fédéral qu'il ne désirait pas s'impliquer dans le cadre de la présente procédure. Dans ces conditions, l'Office fédéral et le Tribunal administratif fédéral pouvaient, sans arbitraire, renoncer à auditionner l'ex-beau-frère du recourant. Au surplus, s'agissant de la vérification de la résiliation du bail de l'appartement de l'ex-épouse, cet élément n'est pas propre à prouver qu'au moment de la signature de la déclaration du 15 octobre 2004 les époux vivaient en communauté conjugale stable et effective. Il n'y avait donc pas lieu d'ordonner un complément d'instruction sur ce point.
Il résulte de ce qui précède que, mal fondé, le grief tiré de la violation du droit d'être entendu doit être rejeté.
3. Le recourant fait valoir une constatation inexacte des faits pertinents (<ref-law>) ainsi qu'une violation de l'<ref-law>. Il n'expose toutefois pas précisément quels sont les éléments qui auraient été, selon lui, établis de manière erronée par l'autorité intimée. En réalité, le recourant ne critique pas l'établissement des faits mais plutôt leur appréciation juridique. Il s'agit dès lors d'une question de droit qui sera examinée avec le fond.
Dans sa motivation relative à la violation du principe de la proportionnalité, le recourant allègue qu'il n'a pas un enfant, mais deux, puisque son second fils est né le 24 mai 2010. Il s'agit cependant d'un fait nouveau qui n'a pas à être pris en considération (<ref-law>).
Il s'ensuit qu'il n'y pas lieu de compléter ou de corriger les faits retenus dans l'arrêt attaqué et le Tribunal fédéral est lié par ceux-ci en vertu de l'<ref-law>.
4. Conformément aux art. 41 al. 1 de la loi fédérale du 29 septembre 1952 sur l'acquisition et la perte de la nationalité suisse (LN; RS 141.0) et 14 al. 1 de l'ordonnance du 17 novembre 1999 sur l'organisation du Département fédéral de justice et police (RS 172.213.1), l'Office fédéral des migrations peut, avec l'assentiment de l'autorité du canton d'origine, annuler dans les cinq ans une naturalisation facilitée obtenue par des déclarations mensongères ou par la dissimulation de faits essentiels.
4.1 Pour qu'une naturalisation facilitée soit annulée, il ne suffit donc pas qu'elle ait été accordée alors que l'une ou l'autre de ses conditions n'était pas remplie; il faut qu'elle ait été acquise grâce à un comportement déloyal et trompeur. S'il n'est pas besoin que ce comportement soit constitutif d'une escroquerie au sens du droit pénal, il est nécessaire que l'intéressé ait donné sciemment de fausses informations à l'autorité ou qu'il l'ait délibérément laissée dans l'erreur sur des faits qu'il savait essentiels (<ref-ruling> consid. 3.1 p. 115 et les arrêts cités). Tel est notamment le cas si le requérant déclare vivre en communauté stable avec son conjoint alors qu'il envisage de se séparer une fois obtenue la naturalisation facilitée; peu importe que son mariage se soit ou non déroulé jusqu'ici de manière harmonieuse (arrêt 5A.22/2006 du 13 juillet 2006 consid. 2.2).
La nature potestative de l'art. 41 al. 1 LN confère une certaine liberté d'appréciation à l'autorité compétente, qui doit toutefois s'abstenir de tout abus dans l'exercice de celle-ci. Commet un abus de son pouvoir d'appréciation l'autorité qui se fonde sur des critères inappropriés, ne tient pas compte de circonstances pertinentes ou rend une décision arbitraire, contraire au but de la loi ou au principe de la proportionnalité (<ref-ruling> consid. 3.1 p. 115; <ref-ruling> consid. 4a p. 101 et les arrêts cités).
4.2 La procédure administrative fédérale est régie par le principe de la libre appréciation des preuves (art. 40 de la loi fédérale de procédure civile fédérale du 4 décembre 1947 [PCF; RS 273], applicable par renvoi de l'<ref-law>). Ce principe vaut également devant le Tribunal administratif fédéral (<ref-law>). L'administration supporte le fardeau de la preuve lorsque la décision intervient, comme en l'espèce, au détriment de l'administré. Cela étant, la jurisprudence admet dans certaines circonstances que l'autorité puisse se fonder sur une présomption. C'est notamment le cas pour établir que le conjoint naturalisé a menti lorsqu'il a déclaré former une union stable, dans la mesure où il s'agit d'un fait psychique, lié à des éléments relevant de la sphère intime, souvent inconnus de l'administration et difficiles à prouver (<ref-ruling> consid. 3.2 p. 485). Partant, si l'enchaînement rapide des événements fonde la présomption de fait que la naturalisation a été obtenue frauduleusement, il incombe alors à l'administré, en raison non seulement de son devoir de collaborer à l'établissement des faits (<ref-law>; cf. <ref-ruling> consid. 3.2 p. 115 s.), mais encore dans son propre intérêt, de renverser cette présomption (<ref-ruling> consid. 3.2 p. 485 s.).
S'agissant d'une présomption de fait, qui ressortit à l'appréciation des preuves et ne modifie pas le fardeau de la preuve (cf. <ref-ruling> consid. 3.2 p. 486), l'administré n'a pas besoin, pour la renverser, de rapporter la preuve contraire du fait présumé, à savoir faire acquérir à l'autorité la certitude qu'il n'a pas menti; il suffit qu'il parvienne à faire admettre l'existence d'une possibilité raisonnable qu'il n'ait pas menti en déclarant former une communauté stable avec son conjoint. Il peut le faire en rendant vraisemblable, soit la survenance d'un événement extraordinaire susceptible d'expliquer une détérioration rapide du lien conjugal, soit l'absence de conscience de la gravité de ses problèmes de couple au moment de la signature de la déclaration commune (<ref-ruling> consid. 3 p. 165 s.; arrêt 5A.12/2006 du 23 août 2006 consid. 2.3 et les arrêts cités).
5. Dans le cas particulier, le Tribunal administratif fédéral a relevé que le laps de temps dans lequel sont intervenus la déclaration commune (15 octobre 2004), l'octroi de la naturalisation facilitée (11 novembre 2004), la signature d'une requête commune de divorce (2 septembre 2005), le prononcé du divorce (10 mars 2006) et le remariage de l'intéressé (31 août 2006) laissait présumer que le couple n'envisageait déjà plus une vie future partagée lors de la signature de ladite déclaration de vie commune, respectivement au moment du prononcé de la décision de naturalisation. A ce moment-là déjà, et cela quand bien même les époux ne vivaient pas encore séparés, la stabilité requise du mariage n'existait plus et que la naturalisation avait été acquise au moyen de déclarations mensongères et en dissimulant des faits essentiels.
Cette conviction était renforcée par le fait que le recourant avait épousé C._ le 23 avril 2001 alors qu'il était sous le coup d'une décision de renvoi définitive et que le délai dont il disposait pour quitter le pays arrivait à échéance le 30 avril 2001. Certes, le fait qu'une ressortissante suisse et un ressortissant étranger contractent mariage afin notamment de permettre au conjoint étranger d'obtenir une autorisation de séjour ne préjuge pas en soi de la volonté des époux de fonder une communauté conjugale effective et ne peut constituer un indice de mariage fictif que si elle est accompagnée d'autres éléments troublants, comme une grande différence d'âge entre les époux (cf. arrêt 5A.11/2006 du 27 juin 2006 consid. 3.1) ce qui n'est toutefois pas le cas en l'espèce. Force est néanmoins de constater, qu'à l'instar de son premier mariage, son union avec C._ est intervenue à un moment propice pour le recourant. A cela s'ajoute que, depuis son arrivée sur le territoire helvétique, ce dernier a cherché par tous les moyens de s'assurer un droit de présence durable en Suisse. Le Tribunal fédéral a par ailleurs confirmé, par arrêt du 30 janvier 2001 (arrêt 2A.390/2000), qu'il invoquait abusivement une union qui n'existait plus que formellement pour obtenir le renouvellement de son autorisation de séjour. Il convient de préciser à cet égard que B._ avait introduit une procédure de divorce dès le mois de février 1995, mais que leur divorce n'a été prononcé que par jugement devenu exécutoire le 21 mars 2001, le recourant s'y étant toujours opposé, alors que la prénommée était déjà en couple avec son nouveau conjoint et que lui-même entretenait une liaison avec sa future épouse. Par surabondance, le recourant a introduit une demande de naturalisation facilitée le 5 juin 2003, soit avant l'écoulement des trois années de vie commune avec le conjoint suisse exigées par l'art. 27 LN, ce qui porte à croire qu'il avait particulièrement hâte d'obtenir la naturalisation facilitée rendue possible par son mariage (cf. arrêt 5A.13/ 2004 du 16 juillet 2004 consid. 3.1).
Le recourant ne conteste aucun de ces éléments, lesquels sont propres à fonder la présomption que sa naturalisation a été obtenue frauduleusement. Le fait que le couple ait fait inscrire son mariage dans les registres libanais et déposé une demande de naturalisation auprès des autorités libanaises, afin que C._ puisse acquérir la nationalité de son ex-époux, n'y change rien. De même, les différents témoignages écrits d'amis du couple certifiant que la communauté conjugale était épanouie ne permettent pas d'affaiblir ladite présomption. Par ailleurs, comme l'a relevé à juste titre le Tribunal administratif fédéral, l'allégation du recourant selon laquelle les ex-conjoints ont vécu ensemble durant plusieurs années avant de célébrer leur union tombe à faux, dès lors que le nouveau mariage de l'intéressé n'était tout simplement pas possible avant que le divorce avec sa première épouse ne fut prononcé.
6. Selon la jurisprudence précitée, il incombait dès lors au recourant de renverser cette présomption en rendant vraisemblable, soit la survenance d'un événement extraordinaire, susceptible d'expliquer une dégradation aussi rapide du lien conjugal, soit l'absence de conscience de la gravité de ses problèmes de couple au moment de la signature de la déclaration commune.
Selon le recourant, la cause de la brutale rupture du couple réside dans la rencontre inopinée de son ex-épouse avec son compagnon actuel. Le Tribunal administratif fédéral a cependant jugé que cette allégation n'était nullement crédible. Il ressortait en effet de la correspondance non datée que C._ aurait déposée sur la table de leur domicile un mois et demi ou deux mois avant de demander le divorce que le couple rencontrait des difficultés conjugales depuis un certain temps déjà. Dans cet écrit, la prénommée a en effet notamment déclaré qu'elle avait aimé à la folie son époux, mais qu'il y avait "des choses" qui l'avaient fait douter de son amour et se refermer sur elle-même. Elle a précisé qu'elle avait peur de souffrir à nouveau, qu'elle était triste de prendre "cette décision" et que le recourant était "un garçon formidable" même s'il lui avait fait beaucoup de "mal". Elle a par ailleurs ajouté qu'elle lui pardonnait tous "les mauvais moments". Dans son courrier du 24 février 2009, le recourant a affirmé que le "mal" auquel son ex-épouse faisait allusion concernait les problèmes liés à ses horaires de travail très lourds qui avaient tendance à le tenir éloigné de son domicile, où il rentrait souvent fatigué de ses longues journées de travail. Avec l'autorité intimée, on peut relever que, si des horaires de travail ont pu subitement précipiter la fin de la vie de couple, cet élément ne fait que mettre en lumière la superficialité des liens qui unissaient les ex-époux et, partant, l'inconsistance de la communauté conjugale vécue par ces derniers au moment de la signature de la déclaration commune le 15 octobre 2004. Ceci est par ailleurs confirmé par un témoignage d'un ami du couple produite le 29 juin 2009, selon lequel l'intéressé s'était souvent plaint du fait que C._ voulait partir et demander le divorce. On peut ainsi s'étonner que la séparation se soit d'emblée imposée comme la seule solution. Le recourant ne fait du reste pas valoir qu'il a entrepris des efforts pour sauver l'union conjugale; or, selon la jurisprudence, les éventuelles difficultés qui peuvent surgir entre époux, après plusieurs années de vie commune, dans une communauté de vie effective, intacte et stable, n'entraînent la désunion, selon l'expérience générale, qu'au terme d'un processus prolongé de dégradation des rapports conjugaux, en principe entrecoupés de tentatives de réconciliation (cf. arrêt 5A.11/2006 du 27 juin 2006 consid. 4.1 et arrêt 5A.18/2003 du 19 novembre 2003 consid. 2.2). Dans ces circonstances, il importe peu que C._ ait ensuite rencontré un autre homme et souhaité divorcer. Le Tribunal administratif fédéral a par ailleurs souligné à juste titre que le recourant s'était rapidement rangé à l'idée de voir se terminer cette relation, ce qui allait lui permettre, cinq mois après l'entrée en force du divorce, de conclure un troisième mariage avec une compatriote. Ainsi, même si le couple A._ et C._ était fondé sur des sentiments profonds, comme l'affirme le recourant, la rencontre de C._ avec son nouveau compagnon ne constitue manifestement pas un événement extraordinaire, qui serait survenu de manière inattendue et subite, précisément quelques mois après l'obtention de la nationalité suisse.
Dans ces circonstances, il apparaît que le recourant n'a pas réussi à rendre vraisemblable la survenance d'un événement extraordinaire susceptible d'expliquer une dégradation aussi rapide du lien conjugal et que les éléments avancés ne permettent pas de renverser la présomption établie. Il en découle que les conditions d'application de l'art. 41 LN sont remplies et que le Tribunal administratif fédéral n'a pas abusé de son pouvoir d'appréciation en confirmant l'annulation de la naturalisation facilité octroyée au recourant.
7. Les considérants qui précèdent conduisent au rejet du recours. Succombant, le recourant doit donc supporter les frais judiciaires (art. 65 et 66 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, fixés à 2'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Le présent arrêt est communiqué au mandataire du recourant, à l'Office fédéral des migrations et au Tribunal administratif fédéral, Cour III.
Lausanne, le 28 février 2011
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: La Greffière:
Fonjallaz Mabillard