Märtsis 2011, pärast seda, kui teda oli kritiseeritud tema soovimatu toetamise eest Egiptuse ja Tuneesia revolutsioonidele, ja kui filosoof Bernard-Henri Levy veenis teda, et Prantsusmaa võtaks aktiivselt osa Liibüa liidri Muammar Gaddafi jõudude vastu, oli Nicolas Sarkozy üks esimesi riigipeasid, kes nõudsid Gaddafi ja tema valitsuse tagasiastumist, mis oli sel ajal Liibüas kodusõjas. 10. märtsil 2011 tervitas Nicolas Sarkozy Elysée palees kolme Liibüa üleminekukogu saadikut, kelle tema juurde tõi Bernard-Henri Levy, kes oli kohtumisel vahendaja. Nicolas Sarkozy lubas neile, et Gaddafi lennukitele kehtestatakse lennukeeld. Samuti lubas ta neile Prantsuse sõjalist abi. 17. märtsil 2011 võttis ÜRO Julgeolekunõukogu Prantsusmaa taotlusel vastu resolutsiooni 1973, mis lubas luua Liibüa kohal lennukeelutsooni ja võtta riigi tsiviilelanike kaitseks vajalikke meetmeid. 19. märtsil 2011 teatas Nicolas Sarkozy ametlikult Liibüas sõjalise sekkumise algusest.
, kus osaleb ka Prantsusmaa. Nicolas Sarkozy need teod olid Prantsusmaa poliitilise klassi ja avalikkuse enamuse poolt soodsalt vastu võetud.