本发明属于纤维材料的技术领域，尤其涉及一种纳米纤维素丝的制备方法。本申请提供了一种纳米纤维素丝的制备方法，包括：1、将纤维植物粉末与碱液混合反应，然后依次进行过滤、洗涤和干燥处理，得到初级纤维物；2、将初级纤维物、亚氯酸钠、酸调节剂和水混合反应形成反应溶液，并保持反应溶液的pH为4～5，然后依次进行过滤、洗涤和干燥处理，得到次级纤维物；3、将次级纤维物、碱液和具有氧化性物质混合反应，然后进行过滤和洗涤处理，得到高级纤维物；4、将高级纤维物与水配制成浆液，将浆液球磨处理，得到纳米纤维素丝。本发明的方法解决现有技术中传统方法制得的纳米纤维素丝的直径不均一，直径范围分布过大的技术缺陷。