本申请公开了一种质子交换膜及其制备方法、氢燃料电池，属于氢燃料电池技术领域。制备方法包括：将全氟磺酸膜置于包含对苯二胺的第一制膜液中，在浸渍第一预设时长后去除全氟磺酸膜表面多余的第一制膜液，得到第一薄膜；将第一薄膜置于包含对苯二甲酰氯的第二制膜液中，在反应第二预设时长后，得到PPTA/PFSA复合膜；将PPTA/PFSA复合膜置于包含氨基修饰的MOFs的MOFs溶液中，在反应第三预设时长后取出，得到第二薄膜；在预设温度下，将第二薄膜放置第四预设时长对第二薄膜进行固化，得到质子交换膜。本申请解决了常规的掺杂MOFs的质子交换膜存在难以兼具高MOFs含量和良好机械性能的问题。