본 발명은 직렬 연결된 미생물 연료전지 및 이의 운전방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전압역전 현상과 쇼트 현상을 억제하여 높은 출력 전압을 갖는 직렬 연결된 미생물 연료전지 및 이의 운전방법을 제공하는 것이다. 본 발명은 직렬 연결된 미생물 연료전지를 구성함에 있어서, 각 셀의 전해질이 서로 공유되지 않도록 각 셀을 챔버 구조로 형성하여 쇼트 현상을 억제할 수 있다. 또한, 각 셀의 애노드와 캐소드가 맞닿게 되는 두 전극은 하나의 다이폴 전극으로 형성하고, 상기 다이폴 전극의 위치를 조절함으로써 각 셀의 내부 저항 값을 제어할 수 있어, 전압역전 현상을 억제하는데 현저한 효과를 나타낸다. 따라서, 본 발명에 따르면, 종래의 직렬 연결된 미생물 연료전지의 문제점인 전압역전 현상과 쇼트 현상을 동시에 억제하여, 높은 출력 전압을 확보하는데 효과적이다.