本发明涉及燃料电池催化技术领域，尤其涉及一种催化剂及其制备方法和应用。本发明提供的制备方法，包括以下步骤：将乙二醇水溶液、氧化石墨烯和氯铂酸进行第一混合后，调节pH值>7，进行第一还原反应，得到第一中间产物体系；将所述第一中间产物体系和第二还原剂溶液进行第二混合，进行第二还原反应，得到所述催化剂；所述乙二醇水溶液为乙二醇水溶液；所述第二还原剂溶液中的第二还原剂包括抗坏血酸和/或甲酸；所述乙二醇水溶液的体积浓度为50％～75％。利用本发明提供的制备方法可以使尺寸均匀的铂金属均匀分散在还原氧化石墨烯表面，进而提高所述催化剂的催化性能。