2011-ben Flournoy, az akkori védelmi miniszterelnök-helyettes, segített meggyőzni Obamát, hogy katonai beavatkozzon Líbiába.
, a Kongresszus tagjainak és a Fehér Ház kulcsfontosságú tanácsadóinak ellenállása ellenére, mint például Joe Biden, alelnök; Tom Donilon, nemzetbiztonsági tanácsadó; és Robert Gates, védelmi miniszter. Flournoy támogatta a NATO által vezetett, Líbia felett légi tilalom zónájának bevezetését az ellenállás vezetője, Muammar Kadhafi eltávolítása érdekében, akit azzal vádoltak, hogy megparancsolta a tüntetők megölését, és megígérte, hogy "vadászni fog a lázadókra és nem mutat kegyelmet". Flournoy szerint a repülési tilalom bevezetése szükségessé tette, hogy először elpusztítsák Líbia légvédelmi rendszerét az amerikai és brit cirkáló rakétákkal, amelyek a líbiai rakétavédelmi rendszert célozzák, és az amerikai B-2 bombázók támadják a líbiai repülőtéreket.