Abstract Background Previous studies have shown that the addition of platinum to neoadjuvant chemotherapy (NAC) improved outcomes for patients with triple-negative breast cancer (TNBC). However, no studies have assessed the efficacy and safety of the combination of taxane and lobaplatin. In this study, we conducted a randomized controlled phase II clinical study to compare the efficacy and safety of taxane combined with lobaplatin or anthracycline. Methods We randomly allocated patients with stage I–III TNBC into Arm A and Arm B. Arm A received six cycles of taxane combined with lobaplatin (TL). Arm B received six cycles of taxane combined with anthracycline and cyclophosphamide (TEC) or eight cycles of anthracycline combined with cyclophosphamide and sequential use of taxane (EC-T). Both Arms underwent surgery after NAC. The primary endpoint was the pathologic complete response (pCR). Secondary endpoints were event-free survival (EFS), overall survival (OS), and safety. Results A total of 103 patients (51 in Arm A and 52 in Arm B) were assessed. The pCR rate of Arm A was significantly higher than that of Arm B (41.2% vs . 21.2%, P = 0.028). Patients with positive lymph nodes and low neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR) benefited significantly more from Arm A than those with negative lymph nodes and high NLR ( P interaction = 0.001, P interaction = 0.012, respectively). There was no significant difference in EFS ( P = 0.895) or OS ( P = 0.633) between the two arms. The prevalence of grade-3/4 anemia was higher in Arm A ( P = 0.015), and the prevalence of grade-3/4 neutropenia was higher in Arm B ( P = 0.044). Conclusions Neoadjuvant taxane plus lobaplatin has shown better efficacy than taxane plus anthracycline, and both regimens have similar toxicity profiles. This trial may provide a reference for a better combination strategy of immunotherapy in NAC for TNBC in the future.