本发明提供了一种高熵合金纳米复合材料及其制备方法，所述高熵合金纳米复合材料的制备方法包括如下步骤：混合反应工序，将石墨烯、金属盐前驱体和研磨球混合并反应，制备表面附着有石墨烯和纳米金属颗粒的研磨球；机械球磨工序，将所述表面附着有石墨烯和纳米金属颗粒的研磨球与高熵合金进行机械球磨，制备含石墨烯、纳米金属颗粒和高熵合金的复合粉末；增材制造工序，利用激光对所述复合粉末进行加热熔化，经沉积凝固，得到高熵合金纳米复合材料。本发明不仅能有效解决石墨烯和纳米金属颗粒的团聚问题，能够细化晶粒并改善高熵合金的晶界组织及力学性能，且该方法还能制备大尺寸、复杂结构且成分均匀的高熵合金基纳米复合材料零件。