本发明提供了一种线粒体靶向抗肿瘤药物的制备方法及其应用，属于抗肿瘤药物技术领域。它解决了现有诱导肿瘤细胞凋亡、诱导癌细胞线粒体膜电势坍塌以及使癌细胞内活性氧水平升高等技术问题。一种线粒体靶向抗肿瘤药物的制备方法及其应用，包括化合物1、化合物2和化合物3的制备，化合物1制备中2，4‑二甲基吡咯，4‑醛基吡啶的摩尔比为2 : 1，化合物2制备中噻嗪类化合物、二溴烷烃类化合物、氢化钠的摩尔比为1 : 5 : 5，化合物3制备中化合物1、化合物2的摩尔比为1 : 1。本发明具有非常优异的抗肿瘤活性等优点。