Le 20 juillet une délégation de rebelles de Misrata (une ville située dans l'ouest du pays, clé pour le contrôle de Tripoli) s'est rendue en France pour demander plus d'armes. Celle-ci a procédé à des livraisons dans le djébel Nefoussa en violation des résolutions du Conseil de Sécurité des Nations Unies et les conseillers militaires occidentaux ont joué un rôle clé dans la coordination des opérations.
Après la chute de Misrata, l'OTAN (guidée par les drones américains Prédator) a intensifié ses frappes, mis à disposition des bateaux pour conquérir Tripoli par la mer. les hélicoptères de combat français et britanniques ont protégé les rebelles face aux contre-attaques des forces loyalistes. Les agents infiltrés par la France à Tripoli via la Tunisie auraient joué un rôle important dans la chute de la capitale, de même que les armes fournies par le Qatar (cf l e Nouvel Observateur).
Le mercredi 17 août Zaouia à 50 km de Tripoli est tombée. Le dimanche 21 août les rebelles libyens sont entrés à Tripoli. Le mardi 23, le QG du colonel Kadhafi était investi par les insurgés.
Selon le témoignage d'un mercenaire croate loyaliste les troupes de Kadhafi étaient d'un niveau militaire assez faible. Les insurgés eux étaient militairement encore pires. Les désertions dans l'armée loyaliste ont été très nombreuses à partir de juillet, notamment des officiers de l'ex-armée yougoslave, et des mercenaires sud-africains. Le style de vie de Kadhafi dans son bunker, les divisions entre ses fils, et la peur de la défaite finale face à l'OTAN auraient pesé lourdement dans leur choix.
La prise de Tripoli aurait provoqué la mort de nombreux civils sur laquelle la presse dominante reste silencieuse, mais aucun chiffre probant n'a été avancé sur ce point. Le gouvernement libyen a parlé de 1 300 morts "des deux côtés" (donc surtout des militaires) lors de la première journée de combats dans la ville. Les hôpitaux de la capitale sont en tout cas saturés de blessés.
Selon des journalistes indépendants sur place cités par Russia Today et d'autres sources, l'OTAN et les insurgés auraient tenté de les éliminer.
Le 22 août le représentant du CNT auprès de la Ligue arabe Abd el-Menem el-Honi s'est engagé à ce qu'il n'y ait aucune base de l'OTAN sur le sol libyen. Mais la privatisation du pétrole et des services publics libyens au profit des grandes multinationales est visiblement à l'ordre du jour. Selon un article de Kevin Gosztola, dans The Dissenter, Wikileaks a révélé que des câbles diplomatiques depuis l'époque Bush manifestent l'intérêt des majors américaines pour les immenses réserves d'hydrocarbures libyen. Selon Gosztola, Ali Al-Issaoui ministre de l'économie libyenne avait par ailleurs étudié en 2008 la possibilité d'une privatisation du secteur de la santé et de celui du logement, tout en reconnaissant que cela diminuerait le niveau de vie des plus pauvres. Aujourd'hui Al-Assoui est Chargé des relations extérieures du Conseil national de transition... Le responsable d'une compagnie pétrolière libyenne entre les mains des rebelles a en tout cas fait savoir que pour ce qui concerne les puits déjà privatisés ils pourraient être réattribués aux Occidentaux au détriment des Russes, des Chinois et des Brésiliens hostiles à l'ingérence de l'OTAN.
De nombreux pays après la chute de Tripoli ont reconnu le CNT (notamment la Ligue arabe le 25 août et la Chine).
La tête du colonel Kadhafi en fuite, comme avant lui celle de Saddam Hussein, a été mise à prix. Son porte parole Moussa Ibrahim sur la chaîne syrienne Arrai le 24 août a affirmé que
La question de l'aptitude des kadhafistes à entretenir une résistance armée efficace "à l'irakienne" reste ouverte.Selon la Aporrea.org (Venezuela), 4 600 hommes armés en provenance du sud du pays (tribu Bani Walid et tribu Tarhuna) seraient en route vers Tripoli sous les ordres de Saadi Al Kadhafi pour aider les troupes loyalistes.
FD