本发明公开了一种基于结构磁共振影像的大脑年龄级联精炼预测方法及系统。该大脑年龄预测方法包括：获取包括健康人的大脑结构磁共振影像、性别标签和真实年龄的训练样本集；构建两阶段级联精炼网络，其中第一阶段网络和第二阶段网络均为多尺度紧密连接网络；第一阶段网络的输出连接第二阶段网络的输入；基于训练样本集，采用反向传播算法及梯度下降算法对两阶段级联精炼网络进行训练，得到大脑年龄预测模型；采用交叉验证法对大脑年龄预测模型进行验证，得到验证后的大脑年龄预测模型；将测试集输入至验证后的大脑年龄预测模型中，得到大脑年龄预测结果；测试集包括待测人的大脑结构磁共振影像和性别标签。本发明能提高大脑年龄的预测准确度。