本发明涉及一种连续热处理生产线及其热处理方法，该生产线包括上料台、中温正火炉、速冷台、低温回火炉和下料台；中温正火炉的进料端设有中温进料炉门，出料端设有中温出料炉门；速冷台匹配设置在中温正火炉的出料端一侧；低温回火炉匹配设置在速冷台的出料端一侧，其进料端设有低温进料炉门，出料端设有低温出料炉门；下料台匹配设置在低温回火炉一侧；上料台、中温正火炉、速冷台、低温回火炉和下料台相互之间通过传料辊道连接来运送工件。本发明能实现贝氏体合金钢心轨的正火加热、快速均匀降温冷却、利用正火余热入炉进行回火，又能使生产线布局紧凑合理，实现自动化装炉与出炉，提高生产效率与产品质量。