本发明属于材料制备技术领域，具体的说是一种大应变温轧制备高强度高塑性316L不锈钢的方法，该方法包括以下步骤：准备316L不锈钢板材，并对其进行加热；将加热保温后的316L不锈钢板材进行退火，制得退火态316L不锈钢板材；对退火态316L不锈钢板材进行温轧，制得单向奥氏体结构316L不锈钢板材；重复多次温轧，制得高强度高塑性316L奥氏体不锈钢板材，并利用传送带将其收集于托盘机构上；通过使用温轧工艺，相对于室温轧制，该轧制工艺所需的轧制力更小，且所获得的材料的强度与室温轧制材料的强度相当，而加工更加容易，且该轧制工艺仅依赖于常规的轧制设备，操作流程简单，有利于连续生产，且生产周期时间短，生产效率高以及生产成本低。