本发明公开了属于电子元器件复合材料制备技术领域的一种纳米碳纤维-铜复合材料的制备方法。此方法首先通过化学镀或电镀将纳米碳纤维镀覆一定体积分数的铜或铜-镍合金，在氢气中还原金属化的纳米碳纤维，之后将其通过热等静压或放电等离子体烧结制备纳米碳纤维-铜复合材料坯件，最后经过热轧开坯，冷轧达到纳米碳纤维的定向排布，最后制得纳米碳纤维-铜复合材料。制备的纳米碳纤维复合材料比铜密度低、热膨胀系数可调，平行纤维方向热导率高，可广泛用于微电子封装、激光二极管、IGBT和半导体、散热片和盖板。