2011年2月， 受埃及和突尼斯革命影響， 利比亞爆發了大規模遊行示威活動， 要求統治該國42年的卡紮菲下臺。 卡紮菲予以堅決鎮壓， 於是迅速演變成政府軍與反對派武裝的軍事衝突。 當年3月17日， 聯合國安理會通過決議， 決定在利比亞設立禁飛區， 並允許有關國家可以採取一切必要措施， 保護利比亞平民免受武裝襲擊。 隨後， 以法國為首的北約軍隊， 對利比亞展開了軍事行動。
面對國內外巨大壓力， 卡紮菲仍然拒絕下臺。 他的理由是：自己不是總統或國王， 只是一個“革命領導人”， 沒有任何正式職務， 也沒有國會可以解散， 只有“人民大會”， 所以他“沒有辦法”下臺。 在這種情況下， 當時擔任利比亞總理的馬哈茂迪， 被卡紮菲推到了政治前臺， 代表利比亞政府發表了一系列言論。 馬哈茂迪， 2006年當選為利比亞總理， 五年來一直秉承卡紮菲意旨， 為卡紮菲家族做了大量工作。
隨著北約軍事介入， 利比亞政府軍形勢驟然惡化， 為了擺脫困境， 馬哈茂迪呼籲通過對話解決利比亞危機， “利比亞危機不能通過軍事手段來解決， 而應通過對話和磋商的途徑。 ”他要求“北約應立即停止對利比亞人民的轟炸， 為啟動磋商和對話創造條件。 ”同時， 馬哈茂迪也警告一些國際金融機構， 不要擅自動用它們凍結的利比亞資產， 他強調那些資產和存款屬於全體利比亞人民。
然而， 不管馬哈茂迪如何呼籲， 北約已決意推翻卡紮菲政權。 反對派武裝成立“過渡委員會”後， 法國第一個承認其為合法政府， 此後陸續獲得100多個聯合國會員國認可。 進入八月， 反對派武裝已經佔領了利比亞大部分國土， 並重兵包圍了首都的黎波里。 8月20日， 在北約命令下， 反對派武裝向忠於卡紮菲的部隊發起總攻。 卡紮菲政府大勢已去， 在混亂的局勢下， 馬哈茂迪棄職潛逃突尼斯。
在馬哈茂迪逃走數天后， 的黎波里戰役結束， 反政府武裝大獲全勝， 卡紮菲逃到家鄉蘇爾特繼續戰鬥，
由於絕食， 加上患有糖尿病， 馬哈茂迪心臟出現嚴重問題， 他被強制接受治療。 2012年6月， 馬哈茂迪被引渡回國接受審判。 經過三年多審理， 2015年7月， 馬哈茂迪一審被判處死刑， 指控他在利比亞內戰期間“血腥鎮壓民眾抗議”， 犯下了戰爭罪， 此外還有貪污等罪名。 馬哈茂迪不服， 提出了上訴， 目前二審依然在審理中。