本发明公开了一种无人驾驶汽车应急制动系统，包括无人驾驶汽车制动系统总成，所述制动系统总成的ESC执行器电源输入接口一路通过二极管负极与整车电池输出接口连接，另一路与备用电池输出接口连接用于应急制动电源；备用电池充电接口通过DC/DC模块与所述整车电池输出接口连接；在所述ESC执行器制动信号输入接口连接有紧急制动自锁开关按钮。本发明优点在于通过一个备用电池和紧急制动按钮取代常规汽车制动操纵机构，实现无人驾驶汽车的应急制动。当线控制动系统出现故障或者出现整车异常断电的情况下，乘员可以直接按下紧急制动按钮，备用电池给ESC执行器供电，ESC执行器主动建压，实现车辆减速和停车，确保无人驾驶车辆运行安全。