本实用新型公开了一种沉浸式互动显示系统，包括用于显示第一影像的第一显示屏、用于显示第二影像的第二显示屏、光学负折射板，第二显示屏为透明液晶显示屏，第二显示屏前方为观众区域，第二显示屏后方为黑暗区域，光学负折射板和第一显示屏均设置在第二显示屏的后方，第一显示屏位于光学负折射板下方，第一显示屏发出的光线经光学负折射板后，在光学负折射板前方空气中重新聚焦形成第一影像的实像，实像和第一显示屏影像关于光学负折射板平面对称，实像平面位于第二显示屏影像平面前面或者后面或者重叠融合。本实用新型给观众直观的感受虚拟的人物或者展品从第二显示屏影像画面走出，给观众营造沉浸式观影和同台表演及三维显示效果，而且看不见光学负折射板，实现真实的科幻视觉效果。