本发明涉及一种热塑性纤维素接枝聚氨酯的制备方法，属于高分子化合物领域。本发明提供一种热塑性纤维素接枝聚氨酯的制备方法，所述制备方法为：将纤维素/聚乙二醇凝胶与二异氰酸酯在惰性气体环境下升温至100～140℃充分搅拌7～12h，制得粗产物，粗产物经洗涤得到热塑性纤维素接枝聚氨酯；其中，所述二异氰酸酯与纤维素/聚乙二醇凝胶中聚乙二醇的摩尔比为1～1.1：1；所述纤维素/聚乙二醇凝胶中聚乙二醇与纤维素重复单元的摩尔比为18～36：1。本发明采用一种简单、不使用有机溶剂的方法在纤维素分子链上接枝聚氨酯，制备得到能够熔融加工的热塑性纤维素接枝聚氨酯，且其熔融温度低、柔韧性好、透明度高。