本发明涉及回收碳纤维技术领域，提出了一种从废弃碳纤维树脂基复合材料中回收碳纤维的方法，依次包括如下步骤：在废弃碳纤维树脂基复合材料表面铺上一层固体超强酸SO42‑/TiO2粉末；在无氧惰性环境中，500~700℃的条件下热解10~30min；在有氧环境中，350~450℃的条件下热解10~60min。本发明提出的固体超强酸SO42‑/TiO2粉末铺层加两步热解处理回收碳纤维的方法不仅回收效率高，而且可以克服回收的碳纤维质量下降的问题，为碳纤维树脂基复合材料的循环利用提供技术支持。本发明设备简单，工艺过程简单，处理成本低，具有工业化可行性，大大提高了回收碳纤维再利用的便利性。