美國宣戰
1801年在傑弗遜即將就職總統的前夕，國會通過了新的海軍立法：爲總統另外提供6艘護衛艦，總統可以直接指揮它們及命令其執行載人指令。處於美國與巴巴里強權即將宣戰的緊張形勢下，這些艦艇被派遣到利比亞海岸去保護美國的商貿及履行海上義務，同時被命令在任何發現敵方船隻的情況下摧毀它們。1801年傑弗遜正式就職總統，黎波里的帕夏(或稱總督)尤素福·卡拉曼勒要求從新政府獲得225，000美元(1800年，聯邦總收入略高於10，000，000美元)。但傑弗遜堅守了自己一貫的信念並拒絕了這個要求。很快，尤素福·卡拉曼勒向美國宣戰。尤素福·卡拉曼勒並沒有通過正式的紙質文件宣告戰役的開始，而是按照巴巴里的傳統方式砍倒了美國領事館前的旗杆。鄰近的阿爾及利亞和突尼斯沒有跟隨黎波里的行爲。
作爲迴應，傑弗遜派出一小股軍隊前往黎波里地區保護美國船隻和公民的安全，但國會堅持認爲他是未經憲法，沒有國會批准，超越防線。傑弗遜對國會說：我向你們提供了戰爭的全部信息，你們在行使自己重要職能的時候，應該利用知識，看清形勢，慎重的權衡。儘管後來國會沒有投票表示贊成正式宣戰，他們授權總統指示指揮官武裝船隻，抓住黎波里帕夏所有的船隻和貨物。
的黎波里帕夏的宣戰給美國政府一個很好的藉口去一勞永逸解決巴巴里問題。他們的計劃是把他們的艦隊分成兩個支隊，輪流派遣它們進入地中海，這樣就可以在地中海交替保持一支艦隊了。這些懸掛星條旗的艦隊將會在北非海岸巡弋阻止巴巴里海盜襲擊美國商船。
第一支進入地中海的美國艦隊是1801年由戴爾海軍准將統率，共有3艘快速帆船和1艘多桅總帆式帆船組成的。戴爾的到來好像一陣強烈的颶風，讓巴巴里海盜切身感受到了來自直布羅陀外海的大西洋瘋狗浪的毀滅威力。根據美國政府的命令戴爾將在地中海爲美國商船護航，並向巴巴里海岸耀武揚威，封鎖的黎波里港，但禁止他俘獲戰利品。
在突尼斯和阿爾及爾，戴爾的軍艦打開舷窗將黑洞洞的炮口瞄準港口。1801年1月，在直布羅陀，戴爾俘虜了的黎波里帕夏兩條最好的軍艦，即一艘裝備26門炮的軍艦和一艘16門炮的多桅縱帆船。另外戴爾還俘虜了一條名叫“的黎波里”的14門炮的三桅商船，國會爲此特地給有功人員授予佩劍予以嘉獎。不過戴爾無法封鎖的黎波里港，美國軍艦在的黎波里港外的巡弋與其說是封鎖不如說是監視。
1802年，理查德海軍准將帶來了5艘快速帆船和1艘多桅縱帆式帆船替換了戴爾。同年一艘名叫富蘭克林的美國商船在不斷得到安全保證的情況下從馬賽起航，但很快就被的黎波里的海盜船俘獲了。的黎波里港當時正被美國軍艦星座號監視着，不過它吃水太深不敢過於靠近。肆無忌憚的的黎波里海盜們在大白天，就在星座號的眼皮底下把富蘭克林號拖進了的黎波里港，近在咫尺目睹事情發生的星座號艦長氣得暴跳如雷卻無可奈何。
富蘭克林號事件讓美國海軍顏面無光，也波及了傑斐遜總統的威信。1802年，爲了迴應傑弗遜在對付海盜上的權力要求，國會通過了新的法令：允許總統採用武裝船隻在大西洋，地中海及毗鄰海域保衛美國海員及商貿的安全。該法令授權總統全權決定是否把海軍用於進攻行動，授權美國船隻扣押屬於黎波里海灣的船隻，並把捕獲的財產分發給帶船隻進入港口的人們。
儘管如此，美國海軍在的黎波里海面的問題仍然懸而未決。傑弗遜在1803年向國會就此問題進行施壓，並在黎波里地區得到了更多兵力，部署了許多全國最好的軍艦，像美國阿格斯號，乞沙比克號，星座號，憲法號，企業號，無畏號，費城號和妖女號都投入了使用。
1803年2月，國會撥出專款建造了四艘適合淺水作戰的軍艦：18門炮的二桅船海妖號和百眼巨人號，14門炮的多桅縱帆船鸚鵡螺號和雌狐號。
1803年6月21日，美國人召回了軟弱無能的莫里斯准將和他的艦隊。與此同時，普雷布爾准將率領由新建的軍艦組成的艦隊出發前往地中海，准將的旗艦是赫赫有名的憲法號。
兇狠好鬥的普雷布爾是在美法戰爭中成長起來的美國海軍菁英，信奉炮口至上的他決心用武力好好教訓那些無法無天的摩爾人。1803年9月14日夜，普雷布爾艦隊到達直布羅陀海峽。美國艦隊第一步就是把炮口瞄準了丹吉爾，摩洛哥君主立即宣佈要和美國保持友誼無條件停止對美國商船的掠奪。普雷布爾強迫摩洛哥簽署和平條約後又派快速帆船費城號和雌狐號去封鎖的黎波里，其中費城號的艦長威廉和巴巴里人海盜有舊怨。
整個1803年，普雷布爾建立和維持封鎖北非港口，並執行了一系列突襲和攻擊城市的行動。
戰爭經過
1803年10月，威廉船長剛到的黎波里港外海就全心全意致力於復仇。恰好此時他接到了關於兩艘懸掛的黎波里旗幟的海盜船出沒在他附近的消息，威廉沒有多想就指揮費城號猛衝向海盜船。的黎波里海盜沒有接戰，他們只是一邊不停地規避閃躲美國人射過來的炮彈一邊向海岸線駛去。威廉明知海岸水淺且水流複雜的危險，但觸手可及的交戰機會和勝利的榮譽讓他目空一切繼續追擊海盜船。
這是一個陷阱，海盜船很快就逃到安全的地方，費城號卻在淺水擱淺了，船首翹出了水面，美國士兵被拋到了水中。的黎波里帕夏派兵把費城號拖進了的黎波里港，307名美國戰俘被扔進的黎波里陰森的地牢裏。
美方在經受來自的黎波里海岸炮臺和海軍部隊的火力攻擊時曾試圖讓船隻浮起，但是沒有成功。費城號軍艦的船長威廉·班布里奇，以及其他所有的官員和船員都被帶上岸當做人質。費城號軍艦被的黎波里控制，停泊在港口被當做攻擊美方的炮臺。
1804年2月16日夜，中尉斯蒂芬·迪凱特帶領美國第一支海軍陸戰隊的一支小分隊，乘着被重命名爲勇氣號的雙桅縱帆船, 該船是從黎波里俘獲的，躲過費城號甲板上的的黎波里守衛，將船劃到靠近船的地方，登上了已被俘的費城號甲板。迪凱特帶領士兵向的黎波里軍艦發起猛攻並戰勝了的黎波里的海軍守衛。在美軍船隻的支持下，美國海軍陸戰隊向費城號開火，要摧毀它對敵軍的作用。以行動力和勇敢著稱的英國海軍上將霍雷肖·納爾遜認爲這是“這個時代最爲勇敢無畏的一次行動”。
美國普雷貝爾號驅逐艦於1804年7月14日襲擊的黎波里，進行了一系列草率無果的戰鬥，其中包括在司令理查德·薩默斯領導下的美國勇氣號縱火艇發動的一場勇敢但是以失敗告終的襲擊。配備有炸藥的勇氣號原本打算進入的黎波里港口，與敵軍艦隊同歸於盡，但是在達成這個目標之前，勇氣號已經被的黎波里的火力摧毀了，薩默斯和他的船員全部遇難。
1804年8月，普雷布爾在地中海已經擁有7艘軍艦和1060名官兵，另外他還向兩西西里王國借了6艘炮艇和2艘炸彈船。這是迄今爲止美國在地中海部署的最大兵力了，可的黎波里帕夏仍不爲所動。
的黎波里城內有25000名戰士，城牆上有115尊大炮;的黎波里港內有10艘10門炮的雙桅船，兩艘各有100人的槳帆船以及19艘各有1門18磅或26磅炮的炮艇。普雷布爾在8月至9月的4周內發動了五次進攻都被的黎波里帕夏打敗了。
無論如何，普雷布爾再勇猛也無法單憑武力讓的黎波里屈服。美國政府把普雷布爾召回國，接替善戰的普雷布爾的是在北非生活過了解北非局勢的威廉·伊頓。
德尼戰爭(1805年4月-5月)是戰爭的轉折點。美國前任駐突尼斯領事威廉·伊頓在美國政府的授權下前往埃及希望請回的黎波里王位的合法繼承人哈米特·克拉瑪尼。哈米特曾被他的兄弟尤瑟夫·克拉瑪尼廢黜並流放到了埃及。伊頓打算幫助哈米特回到的黎波里並重新登上王位，哈米特同意了他的計劃。在哈米特的幫助下，伊頓招募了大約五百名來自阿拉伯、希臘克里特島以及柏柏爾的希臘僱傭兵。四月二十七日，總指揮伊頓和美國海軍陸戰隊第一任中尉普雷斯利·奧班諾帶領一支由美國海軍陸戰隊和從埃及亞歷山大港行軍跨過利比亞沙漠的五百名希臘僱傭兵組成的聯合軍隊，展開了對的黎波里德尼城的進攻。伊頓將他的兵力分成兩路，由哈米特帶領阿拉伯士兵向西南行進以阻斷的黎波里的道路，之後攻擊城市的左翼並向守衛較爲薄弱的統治者的宮殿發起猛攻。與此同時，伊頓身着阿拉伯民族服裝自稱大將軍，帶領餘下的僱傭兵和海軍陸戰隊和103頭駱駝橫穿600英里的沙漠，攻擊海港堡壘，其它船隻向防衛嚴密的港口炮臺開火。
下午兩點四十五分，奧班諾和海軍陸戰隊首先發動進攻。的黎波里的大量兵力被調遣守衛港口，這也使得哈米特帶領的僱傭兵成功阻斷道路並且到達城市西部。伊頓在手腕被槍打傷的情況下帶領軍隊翻過城牆，的黎波里守衛留下了已經裝上炸彈的大炮迅速逃跑。哈米特在這時也控制住了統治者的宮殿和城鎮的西部。許多慌忙撤退的海港堡壘上的士兵穿過城鎮時正好落入哈米特的兵力之中。下午四點，整座城市都被攻佔。這是美國曆史上第一次勝利地將美國國旗在他國領土上升起。
伊頓在德爾納城明智地誇大了他的軍隊數量，消息傳到的黎波里城後讓優素福帕夏大吃一驚。先前多次拒絕和美國和談，毫無畏懼和美軍戰鬥的優素福帕夏得知美國人和他兄長聯合起來的消息後變得憂心忡忡，因爲他的兄長才是國家的合法統治者。現在美國人擁有道義的優勢，戰爭如果再繼續這樣持續下去他很可能會失去自己的王位。
和平條約
和平友好條約於1805年六月四號簽署，原本有英語和阿拉伯語兩個版本。該條約共包括二十個條款，第一個條款內容如下：
從簽署條約即日起，美利堅合衆國總統及公民和巴巴里地區的黎波里攝政區的省長和臣民實現和平，這是普遍、不可違抗和更改的事實，並且雙方締結真誠的友誼，這是由雙方共同批准的，也是根據最惠國待遇的條款簽署的。如果其中任何一方要給予任何一國在航海或商貿方面的特權或優惠，如果該特權或優惠是在自由的情況下給予的，就立刻適用於另外一方。如果是有附加條件，另外一方可以有接受、修改或拒絕的權力，並且這些條件要最大化地實現彼此的利益。
