본 발명은 산화철-그래핀 산화물 복합체 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 그래핀 산화물(graphene oxide); 및 상기 그래핀 산화물 표면에 삽입된 산화철 나노 클러스터를 포함하는, 산화철-그래핀 산화물 복합체 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 산화철-그래핀 산화물 복합체는 광촉매 분야, 에너지 저장 장치 분야, 태양 전지 분야, 투명 전극 분야, 전계 방출 분야 등 여러 분야에서 다양한 재료로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 고온, 고압, 또는 UV 조사 등, 복잡한 공정에 의하지 않고도, 그래핀 산화물과 산화철 나노 클러스터의 전하 상호작용을 이용하여, 쉽게 산화철-그래핀 산화물 복합체를 제조할 수 있다.