Até 1977 preside o Conselho do Comando Revolucionário da Líbia. Confisca os bens das comunidades italiana e judaica, nacionaliza empresas estrangeiras e impõe uma ditadura militar. Em 1977 torna-se secretário-geral do Congresso Geral do Povo - único partido reconhecido pela Constituição promulgada naquele ano - e presidente do país.
Combina nacionalismo extremado com radicalismo religioso, defendendo um socialismo islâmico. Partidário da união dos países de língua e civilização árabes, empreende uma política de intervenção, sobretudo nos países africanos. Em nome da causa palestina, patrocina ações terroristas no Oriente Médio e na Europa.
Em 1991, os líbios são acusados do atentado a bomba que em 1988 explodira um jato da Pan American em Lockerbie, na Escócia, matando 270 pessoas. O Conselho de Segurança da ONU (Organização das Nações Unidas) impõe embargo aéreo à Líbia. Nos anos 90, Kadafi modera a ação política.
Abre a economia ao capital estrangeiro, inicia privativações e, a partir de 1993, combate o fundamentalismo islâmico, ao romper com o Irã, que apóia grupos extremistas. Em 1999, a ONU suspende as sanções e Kadafi visita a África do Sul, sua primeira viagem oficial ao exterior.