本发明公开了一种全血预处理微流控装置及全血预处理方法，全血预处理微流控装置包括由上至下依次设置的副盖片层、主盖片层、一级处理结构、二级处理结构、三级处理结构和四级处理结构，通过本装置和方法可以利用多级过滤系统实现全血中不同物质的分离，利用多片粘性聚二甲基硅氧烷实现装置中流体流动方向的有效控制，利用不同流道的调整实现血液中循环肿瘤细胞、血细胞、细菌、血清的分离提取以及循环肿瘤细胞、细菌的富集，有效解决了全血中多种混合成分分离需要使用多种仪器多次分离的问题，为后续检测、疾病诊断提供基础。