本发明提供一种氢动力转子发动机混合动力系统及方法，包括串联的质子交换膜燃料电池和转子发动机，质子交换膜燃料电池采用氢气为燃料，质子交换膜燃料电池的阳极出口与转子发动机进气口连通用于将质子交换膜燃料电池阳极中未反应的氢气通入转子发动机中作为燃料，转子发动机的废气出口与废气循环系统进口连通，废气循环系统的出口分别质子交换膜燃料电池的阴极进口和转子发动机的废气进口连通。本发明的混合动力系统将PEMFC阳极剩余未反应的氢气作为转子发动机燃料，提高了燃料的利用率，并利用废气循环系统将转子发动机产生的部分废气循环利用，对进入PEMFC阴极的空气进行加压，提高PEMFC的功率，实现混合动力系统物流和能流的反复循环使用。