本发明提供了一种高氟高COD废水的化学-生物联合处理系统及处理方法，所述的联合处理系统包括依次连接的化学预处理单元、生物处理单元和深度处理单元；所述的化学预处理单元包括催化氧化还原预处理装置，所述的催化氧化还原预处理装置内装填有铁-炭复合填料；所述的深度处理单元包括臭氧催化氧化深度处理装置，所述的臭氧催化氧化深度处理装置的尾气出口连接所述的催化氧化还原预处理装置的进气口。本发明方法将化学和生物工艺进行优化耦合，实现高氟高COD制药废水中氟离子、有毒有害有机物、COD等多种污染物的有效脱除，降低废水处理成本。