本发明涉及纳米级碳酸钙的生产方法，具体的说涉及一种液相为连续相的碳化法生产纳米级碳酸钙的多级串联方法。至少包含三级串联的反应器，每级反应器的固体悬浮液是连续进出料的，碳酸钙沉淀悬浮液从最后一级反应器排出，且向各级反应器连续供应碳酸气体原料，氢氧化钙原料从第一级反应器连续进料，或者从第一级反应器和第二级反应器分别连续进料；最后一级反应器由两个轮换操作的反应器构成，一个反应器接受上级反应器的流出物进行碳化操作；另一个反应器执行脱气和排出碳酸钙悬浮液的操作，各级反应器的操作条件根据目标纳米级碳酸钙产品的晶型、形貌和颗粒尺寸技术指标进行调节和控制，所述操作条件包括平均停留时间τ、操作温度T、氢氧化钙进料浓度C₀和碳酸气体中二氧化碳的供应量Q，Q的单位为molCO₂/min。