2011 m. Kovo mėn., po kritikos dėl to, kad jis nenorėjo remti Egipto ir Tuniso revoliucijų, ir įtikinęs filosofo Bernard-Henri Levy, kad Prancūzija aktyviai dalyvautų prieš Libijos lyderio Muamaro Kadhafi pajėgas, Nicolas Sarkozy buvo vienas iš pirmųjų valstybių vadovų, reikalavusių Kadhafi ir jo vyriausybės, kuri tuo metu kovojo pilietiniame kare Libijoje, atsistatydinimo. 2011 m. kovo 10 d. Nicolas Sarkozy Elysejaus rūmuose pasveikino tris Libijos Nacionalinės pereinamojo laikotarpio tarybos (NTC) atstovus, kuriuos jam pristatė Bernard-Henri Levy, kuris tarpininkavo susitikime. Nicolas Sarkozy pažadėjo, kad Gaddafi lėktuvams bus įvesta neskraidymo zona. Jis taip pat pažadėjo jiems Prancūzijos karinę pagalbą. 2011 m. kovo 17 d. Prancūzijos prašymu Jungtinių Tautų Saugumo Taryba priėmė rezoliuciją Nr. 1973, leidžiančią sukurti Libijos viršūnę, kurioje draudžiama skraidyti, ir imtis "būtinių priemonių" šalies civilių gyventojų apsaugai. 2011 m. kovo 19 d. Nicolas Sarkozy oficialiai paskelbė apie karinės intervencijos Libijoje pradžią.
, dalyvaujant Prancūzijai. Šį Nicolas Sarkozy veiksmus palankiai priėmė dauguma Prancūzijos politinės klasės ir visuomenės nuomonės.