本发明提供一种金属有机骨架纳米纤维改性质子交换膜的制备方法，该方法以氧化铝纤维膜为晶种与相应配体转化合成金属有机骨架Al-MIL-53-NH2纳米纤维膜。将其作为质子导体与质子交换膜树脂复合，得到金属有机骨架纤维改性质子交换膜。本发明中金属有机骨架纳米纤维膜无需聚合物纤维支撑，大大提高质子导体Al-MIL-53-NH2在复合膜中的负载量。Al-MIL-53-NH2纤维的氨基与树脂基体的磺酸基之间形成酸碱离子对，增强了膜的致密性，提高膜的保水能力，保证膜材料在高温时的质子传导能力。此外，Al-MIL-53-NH2纤维间网络交联，构筑了长程连续的质子传递通道。该复合膜具有优良的高温质子传导性及机械稳定性，并且制备方法简单、成本低、可应用于高性能质子交换膜燃料电池的制备中。