本发明涉及复合反渗透膜的制备方法和由此制备的复合反渗透膜及其应用。所述方法包括以下步骤：配制包含聚合物、溶剂和孔径调节剂的聚合物溶液作为铸膜液，使所述铸膜液在增强材料上形成聚合物多孔支撑膜；将所述聚合物多孔支撑膜与包含改性剂的水溶液接触；将以上步骤中得到的膜依次与包含水相单体的水相溶液、包含油相单体的油相溶液接触以形成功能层；经后处理、干燥后得到复合反渗透膜。通过本发明的方法制备的复合反渗透膜不仅具有较高的水通量和极高的脱盐率，还具有90％以上的总有机碳脱除率。