1966年，前往英国桑德赫斯特皇家军事学院受训。其间，他曾在波沃顿完成皇家空军中队信号教导员的课程。

1969年，卡扎菲秘密成立了“自由军官组织”，并担任该组织中央委员会的主席。卡扎菲为军官们制定了严明的军事纪律，要求他们以革命为重，行为检点，不饮烈酒。没有经费，他就拿出自己的薪水。

1969年9月1日，卡扎菲领导“自由军官组织”发动“九月革命”，推翻伊德里斯王朝，建立了阿拉伯利比亚共和国，出任革命指导委员会主席兼武装部队总司令，并晋升为上校。

1970到1972年，卡扎菲任革命指挥委员会主席兼国防部长。

1973年5月，卡扎菲提出了既非资本主义、也非共产主义的“世界第三理论”，并于1976年至1979年陆续出版了阐述这一理论的《绿皮书》。

1977年，改国名为“大阿拉伯利比亚人民社会主义民众国”，成为“革命导师与领导弟兄”，任“人民委员会总秘书处总秘书”，成为革命领导人兼任武装部队最高统帅。

1979年3月，辞去一切行政职务，只保留“革命导师和兄弟领袖”称号。

1981年，在卡扎菲领导下的利比亚与西方国家关系趋于恶化。利比亚公开支持西方国家反对的武装力量，其中包括爱尔兰共和军以及巴勒斯坦激进组织伊斯兰抵抗运动（哈马斯）。

1982年至1983年，任非洲统一组织主席。

1987年，卡扎菲派遣总参谋长哈夫塔尔入侵乍得，这就是世界军事史上著名的“丰田战争”。

20世纪80年代初，卡扎菲向苏联采购军事装备。20世纪90年代，开始逐步修复与美国关系。21世纪初，利比亚在卡扎菲领导下与西方关系改善。

2000年7月，卡扎菲率领由200多辆汽车组成的庞大政府代表团，浩浩荡荡地穿越撒哈拉大沙漠，前往多哥首都洛美，出席非统组织首脑会议。卡扎菲率领如此庞大的队伍从北向南，穿越浩瀚的大沙漠，是有自己良苦用心的。一是他要通过此举宣传他建立“非洲联盟”的倡议；二是他要用事实向人们证明，他修建穿越撒哈拉大沙漠高速公路的主张是可行的。

进入21世纪后，利比亚调整了对美政策，卡扎菲同意对洛克比空难负责，并高调宣称放弃大规模杀伤性武器计划。2001年“9·11”之后，卡扎菲一反常态，强烈谴责恐怖活动，成为当时最早谴责恐怖主义的阿拉伯国家领导之一。

2009年8月13日，美国国会议员麦凯恩会见卡扎菲，谈军售问题。麦凯恩等4名国会议员还与卡扎菲的儿子穆塔西姆举行了会谈，他不仅被视为是卡扎菲培养的接班人，而且负责国家安全。

同年9月23日，卡扎菲执政四十年来首次来到纽约联合国总部并在联大一般性辩论中发言。他说，必须在国际政治中实行民主，民主不是富裕国家的专利。不能由少数国家把持联合国和安理会，必须真正实现各国在联合国的平等地位。登台后卡扎菲便滔滔不绝，从气候变化、经济危机、粮食危机等一直讲到现在联合国面临的种种问题。在演讲中，他抛出了很多惊人言论，先是说“新型流感是某个国家为了军事目的施放的细菌武器”，然后念起了《联合国宪章》，激烈批判安理会不民主以及无能。卡扎菲喋喋不休地讲了100分钟，为他担任口译的人员几乎崩溃，以致于当场失态。卡扎菲在纽约出席联合国大会期间，由于当地酒店纷纷拒绝接受卡扎菲入住，他历经周折才成功租到了美国亿万富翁唐纳德·特朗普的一块空地，准备在上面搭建帐篷以供休闲娱乐。

2011年2月16日，利比亚爆发大规模示威抗议，民众要求从1969年就已经上台统治长达42年的革命领导人穆阿迈尔·卡扎菲上校下台和进行民主变革。

3月19日起，英国、法国、美国等多国军队发动对利比亚的空袭。卡扎菲多次发表讲话，号召其支持者抗击反对派武装和北约。卡扎菲在电话中警告英国前首相布莱尔，如果自己丢掉政权，恐怖集团将在中东崛起并必将攻击欧洲。

8月22日，利比亚反政府武装攻入首都的黎波里，宣称夺取控制权统治利比亚。卡扎菲在的黎波里被攻占后逃亡至家乡苏尔特，不停变换藏身之处。卡扎菲前卫队队长曼苏尔·达奥说，卡扎菲和他的儿子穆塔西姆以及20多名亲信在绝望的逃亡之旅中几乎与世隔绝，躲在没有电视、电话甚至没有电的废弃房子中，用蜡烛照明。卡扎菲用看书、做笔记或者在一个炭炉上煮茶来打发时间。“他不指挥战斗，都是他儿子指挥。他没做任何部署，也没想过任何计划。”

“卡扎菲也曾感到压力，因为他的朋友抛弃了他，包括意大利总理贝卢斯科尼、法国总统萨科齐、土耳其总理埃尔多安和英国前首相布莱尔等。这使他感到失望，因为他曾认为他们是很亲近的朋友。”

铁腕统治一个600万人口国家的卡扎菲在最后阶段“紧张、愤怒，有时候会暴怒，大部分时间处于悲伤和生气状态。即使后来我们告诉他的黎波里已经被占领，他仍然相信利比亚人民还爱着他”。

由于战火纷飞，苏尔特遭到破坏，断电断水，食品稀缺，卡扎菲变得很失望和不安。此间，穆塔西姆一直领导着苏尔特的战斗，赛义夫根本没来这里。在苏尔特，卡扎菲的忠诚战士都由穆塔西姆指挥，他们最初有350人，后来很多人逃跑了，只剩下150人左右。

在被反对派包围的时候，其它人曾经多次劝卡扎菲投降或者离开利比亚，但卡扎菲和他的儿子穆塔西姆甚至都没有考虑过这两个选项。在苏尔特，卡扎菲和他的亲信差不多每4天就变换藏身之地，他们主要躲在被当地逃亡居民遗弃的房子里。

卡扎菲被俘之日，卡扎菲及其亲信正打算乘车逃出苏尔特，但车队遭到北约轰炸，卡扎菲受伤被俘。

卡扎菲死前据信已立下遗嘱，要求穿“死时穿的衣服”，按照伊斯兰教习俗葬在家乡苏尔特的家族墓中。卡扎菲在遗嘱中还要求善待他的家人，呼吁利比亚人民维护自己的“身份、历史和成就，以及祖辈和英雄们的荣耀”，“今天、现在和将来都要继续与任何外国侵略者斗争到底”。他还表示，自己为了“荣誉和责任”，拒绝了“许多建议”，选择了继续“抵抗外国侵略者”。

2011年10月20日，利比亚“全国过渡委员会”武装称在苏尔特已经俘获了卡扎菲。卡扎菲在其家乡苏尔特的一个废弃下水管道中被捕，惨遭虐待后，头部和腹部遭到致命连环枪击身亡。

卡扎菲重伤身亡后，其遗体没有按照伊斯兰惯例马上被下葬，而是与其子穆塔西姆的遗体一起，被放在一处肉类冷藏库中向市民展览。

10月25日清晨，利比亚执政当局“全国过渡委员会”（以下简称“过渡委”）已将该国前领导人奥马尔·穆阿迈尔·卡扎菲的遗体埋葬在利比亚境内一处秘密地点。其儿子穆塔西姆及卡扎菲一名亲信也被埋葬。为了避免其墓地成为一处“圣地”或者遭到蓄意破坏，决定将卡扎菲秘密埋葬在沙漠深处，下葬处不会有墓碑等标识，葬礼只有一些部落酋长和宗教人士参加。报道指，葬礼共只有4名“目击者”，他们都向《古兰经》发誓永不泄漏墓地的位置。

据埃及媒体报道，埃及前总统穆巴拉克在医院里看到了卡扎菲被杀的电视新闻和画面，极为伤心和悲痛，于是歇斯底里地大哭起来，很快就昏厥过去了。报道引用医院消息灵通人士的话说，“穆巴拉克昏厥过去后，如果不是大夫采取措施及时，并给他吃了镇静药，穆巴拉克的心脏就会停止跳动。”

2012年5月2日，利比亚全国过渡委员会一名司法人员宣布，利比亚立法禁止赞美颂扬卡扎菲：颂扬该国前领导人卡扎菲及其政权、思想和其儿子穆塔西姆的行为构成犯罪，颂扬者将被判入狱。该司法人员还表示，若此类报道、流言或宣传危及国家，始作俑者将被判终身监禁；此外，在战争状态下，散布妨碍军事活动的谣言、渲染恐怖气氛或削弱市民斗志的人也将被判入狱。

按照利比亚法律，利比亚自2011年推翻卡扎菲政权后，至今仍处于战争状态之下。

2021年9月6日，利比亚当局释放出重新安葬2011年被杀害的卡扎菲本人及其子穆塔西姆遗体的意向。

1973-1974年间，法国向利比亚出售了9个连的“响尾蛇”防空导弹系统，共27台战车，主要用于机场防御。20世纪70年代和80年代初，卡扎菲从苏联大量采购武器装备，建成了非常可观的苏式防空体系。莫斯科共向的黎波里供应了39个S-75M3“伏尔加”防空导弹营、36个S-125M防空导弹营、7个“平方”自行防空导弹团（140台战车）。之后又补充供应了2个大队4个营的S-200VE远程防空导弹团、1个“黄蜂-AK”防空导弹团（20台战车）。卡扎菲统治期间利比亚陆军还从苏联得到了144台“箭-1”防空导弹系统战车。在1984-1985年间采购了60台“箭-10”防空导弹系统战车，另外还有大量14.5、23、30、57毫米高射炮，包括ZSU-23-4在内，以及“箭-2M”、“箭-3”、“针-1”苏制便携式防空导弹系统。

上世纪80年代中期，所有这些分队和部队共编成18个防空导弹旅，其中9个S-75M3和S-125M混成旅，7个“平方”旅，1个“黄蜂-AK”旅，1个S-200VE旅，另外还有1个法国制造的“响尾蛇”防空导弹旅。

在卡扎菲执政的42年里，他曾用尽各种手段削弱潜在的竞争势力。根据利比亚1972年确立的法律，游行和组党可以被处以任何处罚，包括死刑。利比亚传统的政治精英已经被卡扎菲收拾殆尽，逃到国外的反对者也要作为叛国者清算。而后他重置政治体系，从最初的革命委员会到阿拉伯社会主义者联盟再到后来的人民委员会，一拨又一拨“值得怀疑”的革命老同志被清洗，最终掌权的只有他自己的家族势力和忠心不二的亲信。

卡扎菲驱赶意大利人、收回英美军事基地、石油国有化、发动旨在消除西方影响的“文化革命”，到支持对西方国家采取恐怖主义行动，再到遭受西方制裁、与西方国家断交、甚至与美国兵戎相见。

2001年“9·11”之后，卡扎菲一反常态，强烈谴责恐怖活动，成为当时最早谴责恐怖主义的阿拉伯国家领导之一。以此为契机，利比亚与西方的关系有所改善。2003年，利比亚与美英达成对“洛克比空难”的赔偿协议。

1970年6月，卡扎菲下令收回美国在利比亚的惠勒斯空军基地，赶走了6000名美国军事人员。

1972年，卡扎菲废除了前国王与美国签订的9项军事、经济、技术合作协定，并声称美国是阿拉伯国家的头号敌人，利、美两国的外交机构也由大使级降格为代办级。

1973年，卡扎菲为了限制美国舰船的活动，宣布整个锡德拉湾是利比亚的领海。

1979年底，利比亚支持伊朗反对美国，示威者焚烧了美国驻利比亚代办处，双方撤回了驻对方的外交人员。

1993年，为摆脱孤立，卡扎菲转性盛赞时任美国总统克林顿为“新世界的救星”，随后宣告放弃研制大规模杀伤武器，并同意赔偿泛美空难死者家属。

2004年9月，时任美国总统的小布什正式终止对利比亚的贸易禁运。2006年，美国和利比亚复交。

卡扎菲的利比亚提供了非洲第一个近代革命——通过电话、电视、广播和其他一些如远程医疗和远程教学等技术的应用把整个非洲大陆连接起来，包括农村地区。

在利比亚的西尔特设立非洲投资银行，2011年在犹恩德成立拥有420亿美元资本的非洲货币基金和基于尼日利亚首都阿布贾的非洲中央银行。

1988年5月25日，在非洲统一组织成立25周年之际，卡扎菲宣布愿同肯尼亚、加蓬、扎伊尔（现刚果民主共和国）、科特迪瓦、利比里亚、毛里求斯、塞内加尔、冈比亚八国复交，作为向非统组织的献礼。20世纪80年代末，利比亚同这些国家的关系逐步改善，先后有14位撒哈拉以南非洲国家领导人访问利比亚。1991年8月，苏丹总统巴希尔3次访问利比亚；1992年3月，利比亚与利比里亚复交；1993年尼日尔总统和加纳总统访问利比亚；1994年5月，利比亚同南非正式建交。1996年3月，向尼日尔提供了200万美元的援助，向马里提供了20万美元的赠款。

卡扎菲领导这个大约有500万人口的国家摆脱了贫困。1981年利比亚人均国民收入曾高达1.1万美元，成为非洲的首富。

截至2011年，在卡扎菲的领导下，的黎波里大搞市政建设，城市面貌有了翻天覆地的变化，可以看到现代化的公路四通八达，濒临地中海的海滨大道上车流不息，却不显拥堵。

在卡扎菲政策下，凭借石油、天然气资源带来的丰厚收入，利比亚人民的生活水平有了很大提高。全民享有免费医疗和教育，国家对粮食等生活必需品实行价格补贴。很多居民都住上了新盖的楼房和砖房，大多数家庭都有小汽车。卡扎菲积极改善百姓的住房条件，在首都的黎波里和全国第二大城市班加西，建设了数万套安居住宅。这些住宅作为保障性住房由政府出资建设，成立家庭的利比亚人均可以向政府申请住房，并以十分低廉甚至是象征性的价格获得。通信方面，在利比亚使用固定电话进行国内通话是免费的，手机话费价格也非常低廉，至2010年7月，利比亚手机覆盖率为103%，利比亚使用的手机号数量已经超过了其人口总数。

1983年，卡扎菲控制下的议会通过了关于大人工河项目的最终方案：50年内建造长2485英里的混凝土管道，组成一个巨大的水道系统。工程分为5个阶段，总造价接近250亿美元，由利比亚政府自己承担，不需国外援助。1984年大人工河项目正式启动，截至2011年已经完成前3个阶段的施工。1989到1991年，大约1500英里长的管道将淡水引向了3个巨大的水库，1996年将淡水引到了的黎波里，2007年到达盖尔扬的东北部城镇。截至2011年该工程每天可运输大约650万立方米的水用于农业及人类消耗。

1981年上映的电影《大地雄狮》（Lion of the Desert）是利比亚已故领导人卡扎菲赞助拍摄的，而其主人公奥马尔·穆赫塔尔是卡扎菲推崇的民族英雄。

奥马尔·穆阿迈尔·卡扎菲在利比亚担任最高领导人长达42年，是一个富有争议的人物，其行事风格桀骜不羁，态度立场经常判若两人，世人对他的评价也是毁誉参半。在其支持者看来，卡扎菲极具魅力，讲起话来慷慨激昂，颇具煽动性。

利比亚领导人卡扎菲自1969年上台以来，与西方国家交恶数十载。但不管是他的支持者还是反对者，都不得不承认，卡扎菲成功领导了这个拥有600万人口的国家在非洲率先摆脱贫困。以军事和经济帮助非洲人国民大会反对种族隔离斗争。

执政期间利比亚经济得到迅速发展，其创立的《绿皮书》思想和世界第三理论对利比亚近半个世纪的发展影响深远。

无论任何场合，卡扎菲总是身着同一颜色的服装，有时是白衣、白裤、白鞋、白头巾、白手套，外披一件镶着金边的白色斗篷；有时是黄色卡其布军服，戴同样颜色的头巾，在十几名保镖的护卫下出场。卡扎菲的饮食十分简单，早餐是面包和驼奶。午餐多为烤牛肉或烧牛排，外加利比亚汤，有时也吃柏柏尔人爱吃的古斯古斯。他喜爱足球运动，是意大利老牌球队尤文图斯队的股东。

关于卡扎菲与自己的第二任妻子的邂逅更是众说纷纭，其中最传奇的说法是：他之所以娶了第二个妻子，是因为这个女人是刺杀他的凶手。

在1970年的大阿拉伯利比亚人民社会主义民众国建国一周年的庆典上，卡扎菲正在检阅台上高高兴兴地阅兵，这时候一个负责急救的女护士悄悄地走上了检阅台，并且很快地接近了卡扎菲，趁他不注意，突然打开急救箱拿起里面的手枪就对准了卡扎菲的头，就在她准备扣动扳机的一刹那，卡扎菲也正好一扭头，看见了她，当时28岁的卡扎菲望着黑洞洞的枪口和枪口前这位年轻的女子不知所措，而睁大眼睛看着帅气的卡扎菲的这个女护士一时间竟然忘记了自己是前来行刺的枪手，竟然慢慢地放下了手里的枪，这时卡扎菲笑了，他正打算迎上前去，身边刚反应过来的警卫扑上前去就制服了这位女刺客，卡扎菲命令警卫退下然后得知这位女子叫萨菲亚，一个礼拜后，卡扎菲和萨菲亚举行了婚礼，后来萨菲亚为丈夫训练出个个身手不凡的女子军。

这听起来不可思议，的确，真相其实是这样的：1969年卡扎菲正在外地视察，突然一股强烈的不适感让他不得不停下工作去当地的医院检查，值班医生说他只是普通的感冒，可在一旁的女护士否认了医生，坚持说是阑尾炎，这个女护士就是萨菲亚，后来的检查证明萨菲亚是正确的，这次的巧遇就成全了卡扎菲和萨菲亚的姻缘。

1988年，卡扎菲亲自开推土机推倒的黎波里监狱的大墙，放出400名政治犯。卡扎菲反美，但对释放在黎巴嫩和菲律宾扣押的西方人质发挥了非常重要的作用。当他忧伤时，他不是醉心于文学创作，就是一人到沙漠的帐篷里静思，聆听真主的声音。

卡扎菲善于演说，他讲话从不用讲稿，口若悬河，慷慨激昂，不时挥舞着双手，显示出勇气和力量。1988年，在阿尔及利亚举行的阿盟首脑会议上，卡扎菲右手戴了一只白手套，说这是为了与“美国走狗”握手时不至脏了自己的手。

2000年7月，卡扎菲率领由二百多辆汽车组成的庞大政府代表团，白天驱车赶路，夜宿临时搭的帐篷，浩浩荡荡地穿越撒哈拉大沙漠，前往多哥首都洛美，出席非统组织首脑会议。

1971年，卡扎菲到一些政府机关突访，发现许多机关职员在办公室里喝咖啡聊天，这引起他的极大不满。为了使他们把主要精力都能集中到工作上，第二天就派军用卡车开进政府办公大楼，拉走了办公室里的大部分家具。还有一次他乔装成平民，和医生说他的父亲得了重病，着急下班的医生给了他两片阿斯匹林了事，大发雷霆的卡扎菲立刻下令将这个草菅人命的医生驱逐出境。

早期的卡扎菲是纳赛尔的狂热崇拜者，卡扎菲本人也毫不掩饰这一点。无论是他在“九月革命”提出的目标，还是在“九月革命”的演讲中，都很明显地模仿纳赛尔20年前在埃及发动的革命。

卡扎菲是一个虔诚的穆斯林，他执政后在利比亚提出恢复伊斯兰教的“纯洁性”的口号。利比亚原是酒的出口国，但卡扎菲颁布法令禁止酿酒和出售一切烈性饮料。

卡扎菲出身游牧民族，主张部族社会的自然公平，他反对奢侈豪华，过着简朴的生活。他本人生活十分简单，仅喜欢喝矿泉水和驼奶。他喜欢住帐篷而不喜欢住豪华宅邸，喜欢骑骆驼而不爱坐高级轿车。他的妻子和儿女一直住在的黎波里的军营里。他在帐篷里办公和会见外宾。1989年，他到南斯拉夫出席不结盟首脑会议，就住在自己带去的帐篷里。

当人们笃信卡扎菲是一个生活简朴的人后，另一种反对声音则认为他生活奢华，并同样拿出了证据。

2011年8月，当利比亚反对派攻入首都后，卡扎菲家人在的黎波里的一些住所被反对派控制，被曝光的多处豪宅也显示了卡扎菲一家曾经拥有的奢华生活。度假城内设潜水中心、网球场、游泳池、足球场、餐厅和医院。卡扎菲子女每人都有一座独立别墅，有些别墅还有专设的健身馆和游泳池，海边拴着一排摩托艇。卡扎菲的卧室十分宽大，各种家具很考究。

反对派在首都的黎波里阿齐齐亚兵营里也发现了卡扎菲奢华生活的足迹。除了设施豪华的居所之外，还有巨大的健身房、高尔夫球场和直升机停机坪等。卡扎菲直接控制着利比亚中央银行的140多吨黄金储备，折合成现金将近80亿美元。