本发明公开一种木质纤维素生物质综合利用的方法，（1）将原料木质纤维素材料粉碎，加水，形成混合液，加碱调节，然后加入亚硫酸盐进行蒸煮得到混合物；（2）将步骤（1）中得到的混合物固液分离，固体冲洗降温，冲洗出的液体与固液分离的液体混合后循环利用到步骤（1）中，待液体中干物质含量一定时，将液体干燥得磺化木质素；（3）将步骤（2）中冲洗后的固体调节pH，加纤维素酶液，进行高浓物料糖化；（4）将步骤（3）中糖化液加入酵母发酵，发酵后混合物经处理后得无水乙醇；（5）将步骤（4）废醪接入拜氏梭菌进行发酵，发酵后蒸馏生产乙醇、丙酮和丁醇。本发明实现木质纤维素生物质中木质素、纤维素和半纤维素主要成分的高效利用。