本发明属于包装材料技术领域，公开了一种复合膜及其制备方法和应用。该复合膜包括聚偏二氯乙烯涂布聚酰胺层、双向拉伸聚乙烯层以及粘结该聚偏二氯乙烯涂布聚酰胺层和双向拉伸聚乙烯层的粘结层。该复合膜的制备方法包括以下步骤：将聚偏二氯乙烯涂布聚酰胺薄膜和双向拉伸聚乙烯薄膜通过粘合剂复合，熟化，得复合膜。通过聚酰胺薄膜、聚乙烯薄膜以及聚氨酯薄膜的协同增效作用，使得该复合膜具有更好的拉伸性、热封性、耐冲击韧性、抗穿刺性、阻隔性；作为食品包装材料，具有低漏气率，有助于提高食品的保鲜性。该复合膜还具有制备方法简单，易于产业化生产的特点。