本發(fā)明提供了一種碳纖維樹脂基復合材料及其制備方法，屬于碳纖維樹脂基復合材料技術領域。本發(fā)明所述碳纖維樹脂基復合材料的制備方法，包括以下步驟：將碳纖維和酸試劑混合，進行表面氧化處理，得到氧化碳纖維；將所述氧化碳纖維與亞硫酰氯混合，進行表面酰氯化處理，得到酰氯化碳纖維；在亞臨界水中，將所述酰氯化碳纖維、三聚氰胺溶液和縮合劑混合，進行接枝，得到改性碳纖維；將含環(huán)氧基的樹脂基體、端羧基丁腈橡膠、固化劑和偶聯(lián)劑混合，進行改性，得到改性樹脂；將所述改性碳纖維所形成的碳纖維束浸潤于融化的所述改性樹脂中，固化后，得到碳纖維樹脂基復合材料。本發(fā)明制備的碳纖維樹脂基復合材料具有優(yōu)異的抗沖擊和耐老化性能。