Nel 2011, Flournoy, allora Sottosegretario alla Difesa per la Politica, ha aiutato a convincere il Presidente Obama ad intervenire militarmente in Libia.
, nonostante l'opposizione dei membri del Congresso e dei consiglieri chiave della Casa Bianca, come Joe Biden, Vice Presidente; Tom Donilon, Consigliere per la Sicurezza Nazionale; e Robert Gates, Segretario alla Difesa. Flournoy ha sostenuto l'imposizione da parte della NATO di una no-fly zone sulla Libia per cacciare il leader della resistenza Muammar Gheddafi, accusato di aver ordinato l'uccisione di manifestanti e di aver promesso di "cacciare i ribelli e non mostrare pietà". Flournoy ha affermato che l'imposizione di una no-fly zone ha richiesto prima di distruggere le difese aeree della Libia con missili da crociera statunitensi e britannici che prendono di mira il sistema di difesa missilistica libico e bombardieri B-2 statunitensi che attaccano gli aeroporti libici.