一种制备多组元复合带材的方法，将钛箔和铝板带材加工成相同尺寸的片材，按照铝板带材/钛箔/铝板带材/钛箔/…/铝板带材进行堆叠，通过电焊将前端进行焊合，采用锻压机进行压应力除气，然后进行叠轧，再进行进一步轧制，重复轧制直至达到要求的带材厚度，将轧制的复合金属带材进行热处理，得到铝/钛铝金属间化合物颗粒/钛/钛铝金属间化合物颗粒/铝/钛铝金属间化合物/钛/…/钛铝金属间化合物颗粒/铝层状复合带材，本发明利用叠轧的方式制备超细晶金属复合带材，利用热处理工艺控制金属界面的金属间化合物尺寸、分布与形貌，最终获得多组元的层状复合带材，该层状复合带材在航空航天、隔音降噪、汽车轻量化等领域具有广阔前景。