본 발명은 가시광에 감응하는 백금이온이 도핑된 이산화티탄(TiO2) 광촉매의 제조 방법에 관한 것으로, (a)백금이온(Pt-ion) 전구체를 함유한 용액과 이산화티탄(TiO2) 전구체를 함유한 용액을 교반하여 TiO2 격자 내에 백금이온을 도핑시켜, 졸(sol) 상태의 백금이온이 도핑된 TiO2를 형성하는 단계; (b)상기 졸 상태의 백금이온이 도핑된 TiO2를 감압 증발시켜 분말화된 상태의 백금이온이 도핑된 TiO2를 형성하는 단계; 및 (c)상기 분말화된 백금이온이 도핑된 TiO2를 소성시키는 단계를 포함한다. 본 발명에 의한 TiO2 광촉매의 제조 방법은 졸-겔법으로 제조될 수 있으며, 본 발명에 의한 제조방법으로 제조된 TiO2 광촉매는 가시광 조사하에서 난분해성 유기물의 효과적인 분해제거를 하는 장점이 있다.