本发明公开了一种基于石墨烯增强碳铜复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)制备石墨烯；(2)表面活化处理；(3)混合；(4)火花等离子烧结。对含碳量高的碳源进行快速放电，在高温下一秒的时间内产生容易剥离的层叠式石墨烯；对制备得到的石墨烯表面进行活化处理，使得生成的含硫氮杂环基团石墨烯呈立体化结构；在熔融状态下利用超声和球磨作用将铜、铌和石墨烯均匀混合，用火花等离子烧结技术制备石墨烯增强铜基体。该制备方法可以有效提高石墨烯‑铜基的力学性能，且成本低廉，容易操作。