本发明涉及一种碳负载贵金属-过渡金属氧化物复合电催化剂及其制备方法和应用，属于质子交换膜燃料电池领域。本发明所述制备方法包括如下步骤：1)向氨基转移剂的乙醇溶液中依次加入贵金属盐溶液和过渡金属盐溶液，静置后加入烃类溶剂，澄清后再加水稀释，25-80℃下使其发生相转移，在搅拌下加入还原剂，反应3-5分钟，除去水相后加入碳载体，超声，固液分离；2)将步骤1)所得固体在酸溶液中酸洗，固液分离，在空气气氛下150-400℃热处理30-180min，干燥。本发明通过相转移法制备得到碳负载贵金属-过渡金属氧化物电催化剂，该方法可以在常温下快速得到分散均匀且粒径均一的碳载金属纳米颗粒。