Í mars 2011, eftir að hafa verið gagnrýndur fyrir að styðja ekki byltingu í Egyptalandi og Túnis, og sannfærður af heimspekingnum Bernard-Henri Levy um að láta Frakkland taka þátt í hernaði gegn libískum leiðtoga, Muammar Gaddafi, var Nicolas Sarkozy einn af fyrstu ríkisstjórnarmönnum til að krefjast þess að Gaddafi og ríkisstjórn hans, sem þá var í borgarastyrjöld í Líbíu, hætti. Þann 10. mars 2011 tók Nicolas Sarkozy á móti þremur sendiherrum frá Líbýu sem voru sendir til hans af Bernard-Henri Levy sem var miðlari á fundinum. Nicolas Sarkozy lofaði þeim að flugbanasvæði yrði sett á flugvélar Gaddafi. Hann lofađi líka frönskum herforingjum. Þann 17. mars 2011 samþykkti öryggisráð Sameinuðu þjóðanna ályktun 1973 að beiðni Frakklands, sem heimilaði stofnun flugbanasvæðis yfir Líbíu og að gera "nauðsynlegar ráðstafanir" til verndar borgara í landinu. Þann 19. mars 2011 tilkynnti Nicolas Sarkozy opinberlega um að hernaðarátök í Líbíu hefjist.
, með þátttöku Frakklands. Þessar aðgerðir Nicolas Sarkozy voru vel þegnar af meirihluta franska stjórnmálastéttarinnar og almennings.