本发明属于抗肿瘤药物开发领域，具体涉及基于成纤维细胞活化蛋白(FAP)肿瘤靶向的多肽药物偶联物及其应用。本发明的基于FAP的肿瘤靶向多肽药物偶联物，其通式为P‑C‑D，其中，P为FAP靶向多肽，用于特异性识别并结合靶标；D为有效载荷基团，包括化学抗肿瘤药物；C为Gly‑Pro为核心的连接子，通过Click反应形成不可逆的稳定化学键连接FAP靶向多肽和有效荷载基团。本发明的多肽药物偶联物可高效靶向FAP表达阳性的HT 1080hFAP肿瘤细胞，并且通过FAP蛋白Gly‑Pro酶切活性释放毒性药物，实验终点实验组小鼠肿瘤全部消退，显示了良好的抗肿瘤作用及治疗应用前景。