本发明公开了一种基于SPR转换的双响应金纳米膜、其制备方法及应用。所述制备方法包括：提供表面修饰有具有双响应性的共聚物的金纳米粒子，并使其与水相液体、与水不相容的油相液体混合，形成混合体系，之后加入易挥发性试剂，使金纳米粒子被诱导捕获至水油界面；以及，向所述混合体系的水亚相中加入交联剂，之后在移除所述油相液体的过程中，使金纳米粒子在水油界面进行自组装而形成基于SPR转换的双响应金纳米膜。本发明的制备方法简单易操作，可重复性好，成本低，且可获得机械性能良好、具有双重响应等离子体共振转换行为的单层金纳米膜，其可应用于光电器件、催化、传感、等离子开关、智能窗户、防伪等领域。