本发明公开了属于介电弹性体制备技术领域的一种多层核壳结构石墨烯基介电弹性体复合材料及制备。该复合材料包括弹性体基体、交联体系、多层核壳结构石墨烯基介电填料，其中多层核壳结构石墨烯基介电填料通过高介电陶瓷填料表面包覆一层聚多巴胺层，在聚多巴胺表面接枝一层氧化石墨烯，将氧化石墨烯层还原为石墨烯层而形成。将少量多层核壳结构石墨烯基介电填料填充到介电弹性体中，制备出介电弹性体复合材料。该制备方法在保持较小介电损耗的同时，有效提高了介电弹性体的介电常数，解决了陶瓷填料填充弹性体时所需填充量高、复合材料弹性模量大以及介电损耗大、电击穿强度低等问题。