本发明涉及高性能碳纳米管复合纤维制备领域，具体为一种超高比电导率、超高载流量碳纳米管/铜核壳结构纤维的制备方法。以湿法纺丝制备的含有丰富含氧官能团的碳纳米管纤维为内核，采用磁控溅射和电镀相结合的方法将铜壳层均匀地包覆在碳纳米管纤维表面，获得核壳结构碳纳米管/铜复合纤维。本发明利用铜颗粒在电磁场的作用下具有高动能的特性，使其与湿法纺丝制备碳纳米管纤维表面丰富的含氧官能团相结合，从而大幅改善铜与碳纳米管的界面结合；此外磁控溅射的铜颗粒可沉积在碳纳米管纤维表面管束之间的空隙内，并作为后续电镀铜层的成核位点，使得电镀铜壳层均匀、完整；最终获得了超高比电导率、超高载流量的碳纳米管/铜核壳结构纤维。