本发明涉及一种交联聚氨酯基柔性定形相变材料薄膜及其制备方法，属于复合材料领域。一种交联聚氨酯基柔性定形相变材料薄膜，其特征在于：所述薄膜通过将柔性定形相变材料热压压延获得，所述柔性定形相变材料由三维网络支撑材料和负载于三维网络孔道中的掺杂负载相变材料组成，其中，所述三维网络支撑材料为聚氨酯交联结构支撑材料；所述掺杂负载相变材料由相变材料和掺杂在相变材料中的增塑剂和碳材料组成。本发明旨在解决传统定形相变材料因结晶刚性大、脆性易断裂的问题，为了贴合现代复合化和微型化的器件，减少接触热阻，提高热管理效率，一步法合成了交联结构的聚氨酯基柔性定形相变材料。