本发明提供一种负载药物的水凝胶体系，该水凝胶体系包括被嵌段共聚物修饰的石墨烯和/或石墨烯氧化物、药物分子和环糊精水凝胶。本发明还提供该水凝胶体系的制备方法，包括1)向石墨烯和/或石墨烯氧化物水溶液中加入嵌段共聚物，反应得到被嵌段共聚物修饰的石墨烯和/或石墨烯氧化物的水溶液；2)向步骤1)制得的水溶液中加入药物分子，将药物分子负载到石墨烯和/或石墨烯氧化物上；3)向步骤2)制备的溶液中加入环糊精水溶液，得到负载药物的水凝胶体系。本发明提供的水凝胶体系不仅具有超分子水凝胶的特性，而且凝胶结构中含有石墨烯纳米结构，可以对药物释放过程进行调节，该水凝胶体系具有较好的药物缓释效果。