本发明提供了一种高性能石墨膜铜基复合材料的制备方法,属于金属-石墨复合材料制备技术领域,解决石墨膜铜基复合材料中石墨膜和铜基体间结合性差的技术问题,所述复合材料是由石墨膜、合金粉末粘结层与铜基体为单元组成的石墨膜铜基复合材料。本发明制备方法依次包括以下步骤:石墨膜和铜基体的预处理、合金粉末的制备、合金粉末溶液的配置、层铺法制备预制体、预制体真空热压烧结,最终制备出高性能的石墨膜铜基复合材料。本发明便于制备,石墨和铜金属层结合力强,热导率高,密度低,是很有前景的新型热管理材料。