本发明属于细胞生物学领域，具体涉及一种多粒子快速捕获系统及其操作方法。该系统以微米级别的粒子或细胞作为目标物，对目标物进行捕获；捕获过程在微流控芯片内进行。系统包括供液组件、飞秒激光加工组件、微移平台、图像采集组件、人工输入模块，中央控制模块。其中，供液组件包括第一储液箱、第二储液箱、微流泵、分流阀，导管。飞秒激光加工组件包括飞秒激光器、衰减镜、空间光调制器，4f透镜。微移平台为微米级二轴移动平台。图像采集组件包括聚焦物镜、相机和二向色镜。中央控制模块与供液组件、空间光调制器、微移平台、图像采集组件、人工输入模块电连接。本发明解决了现有方法中微粒或细胞的捕获效率低，微粒间容易粘连或损伤等问题。