本发明公开了一种高强度尼龙6层合复合材料的制备方法，包括如下步骤：准备尼龙6粒料、经过预处理的短切碳纤维以及纳米氧化铝；将上述准备的材料及加工助剂混合，得到物料A；对物料A进行密炼，得到物料B；对物料B进行挤出成型，得到第一种改性尼龙6粒料；对第一种改性尼龙6粒料进行模压成型，得到第一种改性尼龙6片材；将尼龙6粒料、纳米氧化铝以及加工助剂混合，得到物料C；对物料C进行密炼，得到物料D；对物料D进行挤出成型，得到第二种改性尼龙6粒料；对第二种改性尼龙6粒料进行模压成型，得到第二种改性尼龙6片材；以及依次层叠第一层第二种改性尼龙6片材、第一层第一种改性尼龙6片材及第二层第二种改性尼龙6片材，并对层合体进行热压成型。