本申请涉及散热材料技术领域，特别涉及一种高导热碳基金属复合散热材料及其制备方法。方法包括：S1采用溅射工艺对碳基材料进行表面处理，得到具有金属镀层的表面改性碳基材料；S2提供设置有隔离室和反应室的反应装置，将60‑98重量份的表面改性碳基材料置于反应室中，并将2‑40重量份的金属固体置于隔离室中；S3对反应装置抽真空处理，并向反应室内通入保护气体，加热使金属固体熔化，得到金属液体；S4对金属液体进行搅拌，打开隔离室，使表面改性碳基材料落入金属液体中并混合均匀，在搅拌状态下反应一定时间，得到碳基金属复合液体；S5泄压，将碳基金属复合液体置于预设模具中，冷却，得到碳基金属复合散热材料。本申请能够有效提高材料的散热性能。