13 августа повстанцы начали наступление на Эз-Завию. На следующий день они занимали южную и западную окраины города. К 17 августа важным очагом сопротивления сил гарнизона оставался нефтеперерабатывающий завод на северо-западе города. Тем не менее 18 числа завод был захвачен, а его гарнизон попытался покинуть Эз-Завию морем, при этом одно судно было потоплено натовской авиацией. 19 августа повстанцы захватили центральную площадь города и госпиталь, а 20 августа заняли его восточную часть. Таким образом, для взятия Эз-Завии потребовалась неделя. Лоялисты же продемонстрировали неспособность удержать и отбить город в нескольких десятках километров от столицы, который обещал стать для повстанцев удобным исходным районом для наступления. Кроме фактора изоляции района боевых действий со стороны авиации НАТО (так, в ходе штурма Эз-Завии, по данным НАТО, уничтожено 9 танков, что довольно много для шестого месяца воздушной кампании с учетом понесенных ранее каддафистами потерь в технике)[445], это может быть объяснено истощением запаса боеспособных войск у Каддафи, затянувшейся напряженной борьбой за Дафнию—Элитен и за подступы к Гарьяну. Размещенные же гарнизонами в прибрежных городах формирования, видимо, не обладали потребной в этих условиях мотивацией и профессиональными навыками. Как бы то ни было, к 20 августа повстанцы не только установили контроль над Эз-Завией и Гарьяном, но и взяли Сурман и Сабрафу к западу от Эз-Завии, начали наступление на Зувайру (взята 22 августа) и вышли к тунисской границе.
Таким образом, в преддверии наступления на столицу повстанцы успешно устанавливали контроль над городами к западу от Триполи вплоть до границы с Тунисом, что должно было обеспечить тыл ударной группировке в Эз-Завии. Фактически всего за 10 дней фронт лоялистов в Триполитании рухнул.
Битва за Триполи
Битва за Триполи стала логическим продолжением битвы за Эз-Завию, когда после установления контроля над восточной частью города силы повстанцев 20 августа двинулись по прибрежному шоссе к западному пригороду столицы Джанзуру. Одновременно с этим повстанцы Мисратского фронта заявили о взятии Злитена в ходе упорных боев и о выходе их подразделений к окраинам Хомса на пути к Триполи. Кроме того, в Триполи началось восстание «пятой колонны», основным очагом которого стали восточные районы и пригороды столицы. Стоит отметить, что, несмотря на провал восстания в Триполи в феврале 2011 г., многие противники режима перешли в подполье. Более того, контроль властей над этими районами преимущественно ограничивался территорией баз силовых структур и блокпостов, что, видимо, было вызвано общей нехваткой сил для полноценной зачистки нелояльных районов и установления над ними плотного контроля. Успеху восстания также способствовали тайные поставки вооружения в Триполи — так каддафисты заявляли о перехвате одного судна с грузом вооружения для повстанцев Триполи. Сигналом к восстанию стали призывы из громкоговорителей минаретов столицы.
Фактически от гарнизона Триполи требовалось одновременно решить ряд задач: отразить наступление повстанцев из Эз-Завии; подавить вооруженный мятеж; усилить группировку лоялистов к востоку от города для предотвращения выхода мисратской группировки повстанцев к восставшим восточным районам столицы; удерживать город Эль-Азизию для предотвращения наступления повстанцев с юга со стороны Гарьяна, а также в качестве исходного района для прорыва из Триполи. Успешно решить все эти задачи гарнизон оказался не в состоянии, чему в том числе способствовало истощение его резервов в ходе битвы за Эз-Завию.
Попытка правительственных сил сдержать наступление повстанцев из Эз-Завии у населенного пункта Эль-Мая не увенчалась успехом, несмотря на понесенные повстанцами потери. После чего повстанцы захватили военную базу на пути в Триполи и 21 августа вошли в Джанзур. В тот же день в ливийскую столицу морем прибыли повстанцы из Мисраты, чем упрочилось положение восставших в восточных районах Триполи. Эз-Завийская группировка повстанцев вошла в город с запада. Ожесточенные бои в Триполи развернулись в районе резиденции Каддафи Баб-эль-Аизия в центре города, которая в итоге была взята при поддержке авиации НАТО. В дальнейшем повстанцы продолжали оттеснять лоялистов в южном направлении и к 28 августа установили контроль над городом и его пригородами. Фактически можно говорить, что это знаменует падение режима Каддафи, а дальнейшие драматические события у Сирта и Бани-Валида уже являлись не столько действиями по добиванию Каддафи, сколько принуждением к капитуляции племен его бывших сторонников в преддверии передела власти в Ливии и перераспределения экономических преференций.