本发明公开了一种基于卡尔曼滤波的机械密封寿命预测方法，包括步骤一、建立机械密封端面磨损的分形模型；步骤二、对待测机械密封取样，检测其工艺参数、工况参数；步骤三、将待测机械密封放入试验台，监测其静环台面厚度变化；步骤四、通过台面厚度变化值，结合实际参数，代入分形模型，计算对应时间内磨损率，实时预测机械密封剩余寿命；步骤五、采用卡尔曼滤波算法对实时预测出的剩余寿命不断优化估计，得出待测机械密封相对准确的使用寿命。本发明步骤简单，实现方便，能够有效应用在对于机械密封寿命预测要求较高的领域，实时性好，精确性高，可靠性强，便于推广。