本发明公开了一种氧化钨‑石墨烯光致变色复合薄膜、制备方法及应用，根据羟基化或羧基化石墨烯的亲水性的优点，将其分散到氧化钨前驱体溶胶中，从而能够制备出比纯氧化钨薄膜光致变色性能更优异的氧化钨‑石墨烯复合薄膜。本发明所提供的低成本的化学法制备氧化钨‑石墨烯复合薄膜不需要昂贵的设备与原材料，且工艺稳定性好，通过控制工艺可以制备出具有优异光致变色性能的氧化钨‑石墨烯复合薄膜。本发明可以实现在树脂镜片上氧化钨‑石墨烯复合薄膜的制备，可以将氧化钨‑石墨烯光致变色薄膜应用眼镜镜片。