一种纳米复合保鲜膜、其制备方法及其应用，属于复合膜技术领域。该纳米复合保鲜膜包括基膜及覆盖于基膜表面的活性膜，其中，基膜包括质量百分比为70‑80％的聚乙烯、5‑10％的纳米碳酸钙、0.1‑3％的分散剂、4‑8％的抗菌剂、3‑6％的聚乙烯吡咯烷酮以及2‑5％的聚异丁烯；活性膜由质量比为10‑16：5‑8：2‑4的聚乙烯醇、正硅酸乙酯和海藻酸钠制备得到。本发明提供的纳米复合保鲜膜具有优异的机械性能，且能够抑制被包裹物料的pH值变化，避免物料由于pH变化而加速腐坏变质。此外本发明还涉及上述纳米复合保鲜膜的制备方法及其应用。