本发明提供了一种复合阴极、磁控溅射镀膜设备及镀膜方法，该复合阴极包括：弧阴极；引弧针，与弧阴极相对设置，用于与弧电源正极连接以在弧阴极表面引弧；磁控阴极，相间隔地设于弧阴极一侧，且用于与磁控电源负极连接；辅助阳极，相间隔地设于磁控阴极背离弧阴极的一侧，且与弧阴极之间能够形成电势差。该复合阴极、磁控溅射镀膜设备及镀膜方法能够大大提高磁控阴极表面气体的离化率，进而提高磁控溅射镀膜的沉积速率和溅射材料离化率。相比于传统高功率脉冲磁控溅射工艺，本发明无需使用价格高昂的HIPIMS高功率脉冲溅射电源，成本更低，成膜速率更快。相比于传统阴极电弧离子镀，本发明形成的薄膜大颗粒溶滴少，表面质量更好。