本发明涉及一种石墨烯薄膜生长基底及其制备方法和应用。该石墨烯薄膜生长基底的制备方法包括以下步骤：提供铜箔基底，所述铜箔基底具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；对第一表面进行贴保护膜处理，对第二表面进行氧化处理，制备中间体I；去除所述保护膜，露出所述第一表面。该方法操作简单，能降低基底中的碳杂质含量，显著提高石墨烯的单层率，且是可以大批量并以卷对卷的形式进行的，能够显著提升基底的铜箔基底的生产效率，能够用于批量化制备铜箔基底，并与大批量石墨烯薄膜的制备方法结合，提高石墨烯薄膜的生产效率。