本发明公开了一种石墨烯改性的聚丙烯腈基碳纤维的制备方法。该方法首先将石墨烯粉末均匀分散在溶剂中得到石墨烯悬浮液，同时把聚丙烯腈粉末溶解在同一种溶剂中得到聚丙烯腈溶液，再将石墨烯悬浮液用共混法均匀分散到聚丙烯腈溶液中得到石墨烯改性的聚丙烯腈溶液；然后，以该聚丙烯腈溶液作为纺丝原液，经湿法或干喷湿纺纺丝工艺制备纤维原丝；最后对该纤维原丝进行预氧化和碳化处理得到石墨烯改性的聚丙烯腈基碳纤维。与现有的聚丙烯腈基碳纤维的制备方法相比，该方法简单易行，利用该方法得到的碳纤维的力学性能和导电性显著提高，因此是一种低成本、高效率的制备方法，可用于材料增强、导电、抗静电、导热等领域，具有良好的应用前景。