本发明公开了一种高导电性能的石墨烯增强铝基复合材料及其制备方法，首先利用化学镀的方法在石墨烯表面化学镀铝，得到镀铝石墨烯粉；然后将铝块在坩埚炉中熔化成铝液，之后将模具加热至低于铝熔点温度；在模具中交替倒入铝液和镀铝石墨烯粉进行分层浇铸，得到由铝液凝固层和镀铝石墨烯粉层组成的三明治夹芯结构；将三明治夹芯结构挤压成长方体试块后加热至500‑600℃，保温一定时间后进行锻造处理；冷至室温后，进行纵向冷变形；最后在惰性气体保护下进行退火处理，即得高导电性能的石墨烯增强铝基复合材料。本发明有效克服了石墨烯与铝基材料润湿性差的问题，将石墨烯均匀分散在铝基材料中，在保持铝基体高导电性的前提下、有效提升铝基材料的强度。