Ливийские повстанцы установили контроль над всей территорией столицы, за исключением квартала Баб-эль-Азизия, где расположены правительственные учреждения бывшей «джамахирии». Восставшие заняли Триполи в течение нескольких часов, войска режима Каддафи быстро прекратили сопротивление, сдаваясь повстанческим колоннам. По оглашённым данным, 20-21 августа в ходе боёв за Триполи погибло около 1300 человек.
Жители города с ликованием встретили повстанцев, констатирует РИА «Новости». Тысячи горожан празднуют освобождение на Зелёной площади. Празднование с фейерверками идёт в Бенгази, где базируется Национальный переходный совет (НПС) — революционное правительство Ливии.
Гвардия Каддафи сложила оружие. Взят в плен Сейиф аль-Ислам Каддафи-младший, другой сын диктатора Мохаммед добровольно сдался повстанцам. Занято помещение государственного радио, прекратило прямые трансляции государственное телевидение. Сам Муамар Каддафи, предположительно находящийся в Баб-эль-Азизии, ночью выступил с очередным обращением, в котором призвал своих сторонников «спасать Триполи», а от повстанцев потребовал «уйти, откуда пришли». Со своей стороны председатель НПС Мустафа Абдель Джалиль подтвердил согласие предоставить Каддафи возможность беспрепятственного отъезда из Ливии. Однако на улицах и площадях Триполи звучат призывы предать бывшего диктатора суду. Люди отказываются расходиться несмотря на предупреждения повстанческих командиров о готовящемся нападении каддафистов на бывшую Зелёную площадь, переименованную в Площадь мучеников.