本发明提供一种多层彩色动态显示防伪薄膜，属于防伪技术领域。所述防伪薄膜从上到下依次包括微透镜阵列层，透明介质层Ⅰ，透明介质层Ⅱ和微图形阵列金属层；所述微图形阵列金属层包括透光的图形部分和不透光的金属部分。本发明还提供所述多层彩色动态显示防伪薄膜的制备方法。本发明基于微透镜阵列莫尔纹显示理论和干涉条纹理论，提出一种多层彩色动态显示防伪薄膜。本发明的动态图形能够随着观察视角的改变发生旋转、平移、上浮、下沉等动态效果，另外，所显示的动态图形为彩色图形，图形分辨率更好，显示更加明显，有望应用于新一代的防伪技术中。