本发明公开了一种纳米Fe-3C颗粒复合碳基导电膜及其制备方法。该发明利用碳基导电薄膜通电产生的焦耳热,对负载其上的含铁原料进行高温处理并与碳基导电膜发生反应,继而得到均匀负载Fe-3C纳米颗粒的碳基导电复合膜。该发明以具有快速升、降温特性的纳米碳基宏观薄膜通电后产生的焦耳热加热代替了传统的管式炉或箱式炉的加热过程,整个流程具有步骤简单、合成快速、能耗低的优势。