本发明公开了一种激光辅助祛除残余应力的整体叶轮叶片的半精加工方法，其在热处理工序之后和常规半精加工工序之前，采用脉冲激光束对待加工整体叶轮叶片表面进行激光喷丸强化处理，再铣削去除激光喷丸强化处理所引起的表面变形层，使先后两工序分别产生的残余压应力和残余拉应力相互抵消，从而有效地控制叶片在应力释放后产生的变形，并且减少微裂纹的产生，使加工后的整体叶轮叶片具有良好的稳定性和可靠性。本发明适用于各种结构复杂叶轮叶片的祛除应力机械切削加工。