本发明提供了一种高捕获率低轨星间激光通信链路建立系统及方法，包括：初始化条件设定模块，被配置为进行初始化条件设定；双星预指向模块，被配置为执行以下动作：使得A星根据本星位置、本星姿态和目标星位置，完成A星激光终端预指向调整，以及使得B星根据本星位置、本星姿态和目标星位置，完成B星激光终端预指向调整；捕获模块，被配置为使得A星、B星计算捕获不确定区域；激光通信链路建立模块，被配置为执行以下动作：使得A星进行高捕获率扫描、B星进行凝视；使得A星、B星进行双星捕获、精跟踪；以及完成精跟踪后，信号光进入通信视场，A星激光终端、B星激光终端打开通信光，建立激光通信链路。