本发明公开了一种随钻多级扩眼器及其操作方法，属于钻井和钻探技术领域，其包括上接头、上芯轴、二级活塞、限位卡瓦、破裂阀、筒体、上下限位块、上下挡块、刀体、推力活塞、下芯轴、下球座、下接头。本发明还公开了一种随钻多级扩眼器的操作方法，低压时通过第一次投球，打开一级推力活塞推动刀体至小的扩眼井径，并通过限位卡瓦锁紧刀体。高压时破裂阀打开，形成新的液压通道推动二级活塞下移，限位卡瓦收缩回位，刀体继续上移张开至大的扩眼井径，从而继续扩大井眼，减少起下钻时间，适合推广应用。