本发明提供一种金属热还原一步制备高纯金属铯的方法，所述方法包括：S1、将干燥的氯化铯加入真空管式还原炉洁净干燥的反应炉管的反应区，进行低温抽真空烘干后，在充入惰性气体的条件下，打开炉门，向反应炉管的反应区加入钙粒，并搅拌、压实，完成装炉作业；S2、对所述完成装炉作业的真空管式还原炉进行一次加热，并抽真空，使炉温升至350℃，保温1‑2h后，停止抽真空，然后进行二次加热，使炉温升至650℃‑900℃，反应生成的铯蒸气在反应炉管的冷凝收集区冷凝，形成液态金属铯，用收集瓶收集所述液态金属铯，获得所述高纯金属铯。本发明采用一步热还原提纯制备高纯铯，简化了工艺过程，降低了成本，方法高效简便，适宜于工业化生产的高纯铯制备方法。