本发明提供一种制备大尺寸复杂通道一体式金刚石槽道热沉的方法，包括在金刚石表面和模具表面预先刻蚀槽道后，将金刚石垂直装入模具槽道中，然后进行金刚石生长，生长的金刚石与模具中的金刚石连接成金刚石组合体后，取出样品去除模具。接着将金刚石组合体倒置，在金刚石组合体中的竖直槽道中放入与金刚石组合体贴合紧密的模具材料，并再次进行金刚石生长，再次生长的金刚石与具有模具的金刚石连接到一起后，取出样品再次去除模具，即获得大尺寸复杂通道一体式金刚石槽道热沉。本发明制备的金刚石槽道具有大厚度、复杂形状的特点，可减少爆沸，实现高流量输入，提高散热效率，同时无需制备超厚金刚石，降低了制备难度和成本。