本发明公开了一种碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法。该碳纤维增强聚丙烯复合材料的原料按照质量份包含41~96份聚丙烯、1~40份碳纤维、1~8份上浆剂、1~10份相容剂和0.5~1份引发剂,所述上浆剂含有含不饱和双键和羟基的预聚体和异氰酸酯固化剂。本发明采用该上浆剂可通过化学键的作用增强碳纤维和聚丙烯的界面粘结作用,使其具有较高的综合力学性能。