一种低碳高硬度纳米贝氏体钢，它的成分质量百分比为：C 0.15～0.19，Si 0.7～1.41，Mn 1.6～2.0，Cr 1.6～1.9，Ni 0.2～0.4，Mo 0.3～0.4，W 0.2～0.3，Al 0～1.3，P<0.01，S<0.01，其余为Fe；上述低碳高硬度纳米贝氏体钢的制备方法：首先对上述成分的低碳合金钢进行熔炼、铸成钢锭并锻造；对锻造好的钢加热奥氏体化，然后快冷至Ms点以上10～20℃，并在此温度对轧制变形50％，应变速率‑0.1s‑1，然后立即将变形后的钢快冷至Ms以下20～30℃进行等温淬火，等温淬火时间10～20min，最后空冷至室温。本发明制备工艺简单、成本低、生产效率高，贝氏体钢的碳元素质量百分比在0.2％以下。