本发明提供一种耦合预处理生物质快速热解制备左旋葡聚糖的方法，包括：将生物质原料与碱液混合，进行碱预处理，得到碱预处理产物；将碱预处理产物进行固液分离，得到固体滤渣，将固体滤渣与芬顿试剂混合，进行芬顿预处理，得到芬顿预处理产物；将芬顿预处理产物进行固液分离，得到滤渣，将滤渣水洗至中性，烘干后得到耦合预处理产物；将耦合预处理产物快速热解，冷凝热解挥发产物，得到含左旋葡聚糖的生物油。本发明方法，先进行碱液预处理，主要脱除生物质中大量木质素，再进行芬顿预处理，主要打断纤维素和半纤维素，以及纤维素和纤维素之间的糖苷键，降解部分半纤维素，最终形成多孔短链纤维素富集的底物，能够产生更高的左旋葡聚糖得率。