本发明提供了一种活性端基液态橡胶与空心玻璃微珠协同增韧的环氧树脂复合材料及其制备方法。具体制备步骤为:将空心玻璃微珠与活性端基液态橡胶充分混合后与环氧树脂进行预酯化反应,然后加入固化剂混合高速剪切搅拌,再抽真空脱除气泡后加入固化促进剂,接着浇铸成型,最后分别在低温、中温和高温进行固化,制得协同增韧的环氧树脂复合材料。协同增韧的环氧树脂复合材料表现出优异的韧性、模量、弯曲强度等力学性能。