本发明公开了一种单光子全光量子路由系统及方法，该系统包括：输入装置、光子波导、媒介装置、以及输出装置；所述输入装置与所述光子波导通过第一光开关连接，所述输出装置与所述光子波导通过第二光开关连接；所述输入装置包括：控制输入单元和信号输入单元；所述媒介装置包括：与所述光子波导相耦合的微腔，在所述微腔内设置有辅助系统，所述辅助系统分别与所述光子波导中传输的控制光子及两路信号光子量子态作用；所述输出装置包括控制输出单元和信号输出单元。利用本发明，可以实现确定性的单光子全光全量子路由，并且有效地降低了实现成本和难度。