本发明提供一种高性能导热硅脂及其制备方法和应用。本发明的高性能导热硅脂，包括如下重量份的组分：100份硅油，1000～2000份导热填料，0.5～10份硅烷偶联剂，0.5～10份填料改性剂，0.1～5份触变剂；其中，所述填料改性剂中包括经羰基活化的碳原子数≥20的长链脂肪酸和丙烯酸酯共聚物；且所述填料改性剂接枝到导热填料表面的硅烷偶联剂上。本发明通过特定的助剂搭配对小粒径绝缘导热填料进行表面改性，改善了填料与有机硅之间的界面相容性，提高了有机硅脂的导热性能。