التحق سيف الإسلام بعد تخرجه بمركز البحوث الصناعية في طرابلس، وعمل عام 1996 في مكتب استشاري.
مُنح رتبة رائد في الجيش الليبي بالرغم من أنه لم ينتسب إلى أي مؤسسة عسكرية، وترأس مؤسسة القذافي الخيرية للتنمية التي أنشئت عام 1998.
صيف عام 2000، شارك سيف الإسلام باسم مؤسسة القذافي الخيرية في التفاوض مع مجموعة أبي سياف الفلبينية التي كانت تحتجز رهائن ألمانيين، واستطاع تحريرهم مقابل مبلغ
مالي يقدر بـ25 مليون دولار.
وساهم في تسوية "ملف لوكربي" الذي اتُّهمت فيه ليبيا بإسقاط طائرة "بان أميركان" المتجهة إلى
نيويورك فوق بلدة لوكيربي الأسكتلندية يوم 21 ديسمبر/كانون الأول 1988، وهو ما أدى إلى قتل ركابها البالغ عددهم 259 شخصا، بالإضافة إلى 11 شخصا من سكان لوكربي. وبموجب هذه التسوية دفعت ليبيا مبلغ 2.7 مليار دولار للضحايا.
وكان له دور في حل ملف
البرنامج النووي الليبي عام 2004، والذي كانت إزالته شرطا لفك الحصار عن ليبيا واستئناف علاقاتها مع
الولايات المتحدة.
كما لعب سيف الإسلام دورا محوريا في تسوية ملف الممرضات البلغاريات اللواتي أفرج عنهن في يوليو/تموز 2007 بعدما أمضين هنّ والطبيب الفلسطيني المرافق لهنّ قرابة 8 سنوات في السجون الليبية، وذلك بعدما كان القضاء الليبي قد حكم على الجميع بالإعدام في مايو/أيار 2004، بعد أن أدانهم بنقل فيروس
الإيدز إلى 438 طفلا في مستشفى
بنغازي، توفي 56 منهم.
وبعد قيام ثورة 17 فبراير/شباط 2011، كان سيف الإسلام الشخصية الثانية في نظام القذافي، وتولى الدفاع عن والده عدة مرات على شاشات التلفزيون الليبي، منتقدا ومهددا الثوار الذين يصفهم بالعملاء والخونة.
وفي 27 يونيو/حزيران 2011، أصدرت
المحكمة الجنائية الدولية مذكرات اعتقال بحق معمر القذافي ونجله سيف الاسلام ورئيس مخابراته
عبد الله السنوسي، ليصبحوا مطلوبين للعدالة الدولية.