本发明提供了一种超纤革用生物基水性聚氨酯及其制备方法和应用，包含下列步骤：（1）将生物基聚乙二醇、催化剂和生物基异氰酸酯溶液混合后得到聚氨酯预聚物；（2）在聚氨酯预聚物中加入第一扩链剂溶液进行第一反应、待第一反应完成后，加入第二扩链剂溶液进行第二反应、待第二反应完成后加入含活性双羟基的天然色素溶液进行第三反应得生物基聚氨酯；（3）在生物基聚氨酯中加入中和剂进行反应，待反应完成后加入水进行乳化即得所述超纤革用生物基水性聚氨酯。本发明提供的超纤革用生物基水性聚氨酯，不含挥发性毒害性的有机溶剂，可降解可再生，有相变调温作用，并且有效解决了彩色聚氨酯常规染整过程中染色不匀、染色牢度差等染色问题。