本发明公开了一种高密度微生物联产乙醇和电能的膜生物反应器，涉及微生物发酵及微生物电池领域，包括发电系统、储电系统、调控系统和发酵液回收系统；所述发电系统包括电池主体、进液口、出液口、进料口、出料口、排气口、氧化剂容器、培养基容器、信号分子容器和进样泵，所述氧化剂容器、所述培养基容器和所述信号分子容器通过所述进样泵连接至所述电池主体；所述储电系统包括蓄电池，所述蓄电池用于蓄电；所述调控系统包括处理器和控制线路，所述处理器通过所述控制线路控制各个模块。本发明通过控制微生物在导电介质上形成或解离生物膜来控制产电过程，使得本发明具有发电可控、高效、轻便、可持续以及高输出功的优点。