本发明属于丝材增材制造领域，并公开了一种聚合物多材料高柔性激光增材制造系统及其方法。该系统包括第一机器人手臂、第二机器人手臂、变位器、旋转喷头和激光器，旋转喷头中设置有多个挤出模块，每个挤出模块用于挤出一种丝材，旋转喷头与第一机器人连接，第一机器人按照预设轨迹运动带动旋转喷头运动；激光器与第二机器人连接，激光器发射的激光用于熔融从喷头中挤出的丝材，通过第一机器人和第二机器人的配合运动，使得丝材的挤出和熔融的同步进行；变位器作为成形台面，通过该变位器的旋转同时配合两个机器人的运动。通过本发明解决了FDM成形中的喷头易堵塞和使用寿命短等问题，保证了制造系统的高柔性，实现了多材料的丝材挤出成形。