本发明公开了双级压缩机制冷系统，包括第一压缩机、第二压缩机、高温冷凝器、高温蒸发器、低温蒸发器、电磁阀、第一毛细管和第二毛细管；所述电磁阀设有第一进口、第一出口和第二出口，所述高温蒸发器设有第二进口、第三出口、第三进口和第四出口；第一压缩机与高温冷凝器连接，高温冷凝器与第一进口连接，第一出口与第一毛细管连接，第一毛细管与第二进口连接，第二出口与第三进口连接，第四出口与第二毛细管连接，第二毛细管与低温蒸发器连接，低温蒸发器与第二压缩机连接，第二压缩机与第三出口汇合并与第一压缩机连接。还公开了双级压缩机制冷系统控制方法，包括六种控制模式，可以根据使用需求随意切换。