本发明属于材料技术领域，具体涉及基于石墨烯的高热导率复合变色材料及其制备方法与应用。该材料由石墨烯纳米片分散液和有机溶剂制备而成，石墨烯纳米片和分散剂的质量比为0.05～0.2:1；所述石墨烯纳米片的面间距为0.18～0.90μm；所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。本发明的利用石墨烯导热、透光的各向异性，通过改变石墨烯的定向排布方向而显示不同的颜色并改变材料的导热率，制备出同时具备高导热性能和色彩可变的材料。