一种高模量形状记忆聚酰亚胺复合材料及其制备方法，它涉及一种形状记忆聚酰亚胺复合材料及其制备方法。本发明目的要解决现有形状记忆聚酰亚胺100℃下存储模量普遍低于2GPa，高温下玻璃化转变时模量普遍低于10MPa较低的问题。方法：一、制备二胺溶液；二、制备聚酰胺酸；三、将碳纤维布浸渍到聚酰胺酸溶液中；四、热酰亚胺化，得到含有聚酰亚胺的碳纤维布；五、清洗，干燥。本发明制备的高模量形状记忆聚酰亚胺复合材料Tg为312℃～340℃，在Tg‑20℃玻璃态时的存储模量为4.5GPa～3.9GPa；在Tg+10℃橡胶态时的存储模量为2.5～1.9GPa。本发明获得高模量形状记忆聚酰亚胺复合材料。