本发明公开了一种高导热石墨烯膜及其制备方法,属于导热材料技术领域。本发明采用的氧化石墨烯,可均匀分散于水中。本发明通过将氧化石墨烯与纤维混合进行磨浆,氧化石墨烯渗入纤维,与纤维牢固结合,在氧化石墨烯与纤维混合浆料中加入一定量粘结剂,通过真空抽滤得到氧化石墨烯膜,后期再经过高温炭化、石墨化得到高导热且柔韧性高的石墨烯导热膜。本发明通过简单的制备工艺即可制备出石墨烯导热膜,成本低廉,厚度可控,操作简单,生产效率高,适用于规模化生产。