本发明属于硬质合金制备技术领域，更具体地，涉及一种多晶粒尺度硬质合金及其制备方法。按照目标合金成分比例称取一定量的Co粉、WC粉、非晶合金粉末以及成型剂，混合均匀后，通过预烧结和致密化烧结两步法多物理场耦合快速烧结技术制备一种含有微米‑亚微米‑纳米多尺度结构的新型硬质合金。本发明预烧结为超塑性热压烧结，利用非晶合金在过冷液相区的超塑性实现初步粘结，以非晶合金作为粘结相，减少致密化烧结时间，避免WC晶粒长大；致密化烧结为以Co作为粘结相的液相烧结，使原料粉末进一步粘结，且所述非晶合金晶化析出富W纳米晶，引入有益元素或其化合物，形成多晶粒尺度硬质合金，提高硬质合金综合性能。