本发明公开了一种硬质合金刀具表面金刚石/TiAlN复合涂层制备方法，解决现有技术中复合涂层表面不平整、易剥落导致刀具易磨损，使用寿命短的技术问题。该方法包括：采用酸碱两步法对硬质合金刀具的表面进行预处理；采用热丝化学气相沉积装置在预处理后的硬质合金刀具表面沉积金刚石薄膜，金刚石薄膜的沉积包括：形核阶段和生长阶段；采用直流磁控溅射法沉积TiAlN薄膜，TiAlN薄膜沉积包括依次进行的：金刚石微粉抛光、有机溶剂超声清洗、辉光轰击清洗以及TiAlN薄膜的生长阶段。采用本发明制备的复合涂层具有优异的膜‑基附着强度，不易出现薄膜剥落的技术问题，显著增加了刀具的耐磨、耐高温性能，大大延长了刀具的使用寿命。