本发明公开了一种室温下制备石墨烯基碳纤维的方法，所述纤维具有高强度、高模量、高韧性、高导电、高导热的优异特性。该方法如下：在喷丝头中嵌入流体液晶分区化的装置，氧化石墨烯纺丝液经分区化调控后，被划分成细小的微纤结构，进入凝固浴。对凝固后的氧化石墨烯纤维进行多级塑化拉伸，直至极限。紧接在张应力下将拉伸后的纤维通过配制好的高效还原浴进行还原。在室温下组装得到高强度、高模量、高韧性、高导电、高导热的石墨烯基碳纤维。本发明是一种在室温下制备石墨烯基碳纤维的方法，以氧化石墨烯代替聚合物作为碳纤维的前躯体，制备效率高，无需热处理，成本极低，节能环保。