本发明属于化学材料技术领域，具体涉及一种碳量子点聚乳酸低聚物的制备方法及其应用，其中，碳量子点聚乳酸低聚物的制备方法包括将碳纳米管加入浓硫酸和浓硝酸的混合酸中进行反应，然后对反应后的溶液进行过滤及透析，得含羧基及羟基的碳量子点水溶液；将乳酸和步骤一制得的碳量子点水溶液混合均匀，然后蒸发掉混合溶液中的水份，得到碳量子点乳酸溶液；在碳量子点乳酸溶液中加入催化剂并搅拌均匀，控制反应温度为140‑150℃，反应全程通惰性气体进行保护，制得碳量子点聚乳酸低聚粗产物；在碳量子点聚乳酸低聚粗产物中加入氯仿和丙酮溶液，萃取出碳量子点聚乳酸低聚物。制备方法简单，可作为聚乳酸材料的增韧填料或交联剂，提高聚乳酸材料的断裂伸长率。