本发明公开了一种各向同性多层涂层体系半平面在表面线分布移动摩擦热源作用下二维温度场的求解方法，包括以下步骤：1)通过引入一维傅里叶积分变换在频域推导各向同性多层涂层体系在表面线分布移动热源作用下二维温度场的频域解析解；2)采用基于一维快速傅里叶积分变换的转换算法由步骤1)的频域解析解转换获得多层涂层体系在表面线分布移动热源作用下二维温度场分布。该方法避免了求解线性方程组造成的大量耗时，并应用了快速傅里叶逆变换算法，求解速度快、精度高；该方法适用于具有任意涂层层数的涂层体系半平面在表面线分布移动摩擦热源作用下的温度场的求解，适用范围广。