本発明は、高強度かつ高弾性率の炭素繊維を製造できる前駆体繊維の製造方法を提供する。本発明の製造方法は、両性分子のジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、又はジメチルアセトアミドの溶液を調製する工程；この両性分子のジメチルアセトアミド溶液にカーボンナノチューブを添加し、カーボンナノチューブを分散させ、カーボンナノチューブ分散液を調製する工程；このカーボンナノチューブ分散液とポリアクリロニトリル系ポリマーを混合し、紡糸原液を調製する工程；この紡糸原液から、湿式又は乾湿式紡糸法によって凝固糸を得る工程；そしてこの凝固糸を延伸して炭素繊維の前駆体繊維を得る工程を含む。