中国是世界第一大工业国,同时是全世界唯一拥有联合国产业分类当中全部工业门类的国家,但中国工业进步却面临别的国家“卡脖子”的威胁,面临产业链“断链”的风险,特别是从零到一的技术,我们还掌握得太少。解决“卡脖子”难题的对策中国已经有了重大部署,作为微观市场中的核心创新主体,企业能否在关键技术上实现从零到一的突破性创新对于解决中国关键核心技术受制于人的问题起到了至关重要的作用。建设自贸区是党中央在新形势下为了寻找新的经济增长点推出的重要战略,自贸区制度创新推进了自贸区内资金、技术以及人力资源等一系列创新要素的集聚,多方面的政策红利是否能够促进企业实现突破性创新并且提高企业的出口效益?基于此,本文在总结自贸区促进创新的制度和突破性创新相关理论的基础上,将自贸区成立视为准自然事件,整理设立有自贸区的市（直辖市）A股上市公司2009年-2020年的数据,采用多期双重差分模型探究中国前三批自贸区成立对于区内注册的上市公司突破性创新的影响,并进行相关机制分析。具体实证分析发现:（1）自贸区的建设能够显著正向影响区内注册的上市公司进行突破性创新,并经过更换结果变量、PSM-DID、平行趋势检验、安慰剂检验以及Bacon双向固定效应分解等相关方法,证明了该结果具有稳健性;（2）自贸区制度创新缓解了区内企业面临的融资约束问题、促进了产学研合作成果产出以及突破性创新型人力资本的集聚,为区域内企业实现突破性创新提供了坚实基础;（3）对于不同产权性质、不同企业规模以及“专精特新”名单上的企业,自贸区对其突破性创新的影响有一定差异,不同批次成立的自贸区、不同地理位置的自贸区对区内企业突破性创新的影响也有不同。（4）企业实现突破性创新带来了出口效益的增长。最后,结合中国国情以及所处的经济环境,我们基于实证结果提出了相匹配的政策建议,自贸区政策确实在促进企业实现突破性创新方面起到了良好作用,但是自贸区在解决企业融资难的问题上还需要制定更有效的措施;对于自贸区内的国有企业来说,应该加强深化国有企业改革,积极拥抱“走出去”的开放新理念,以更加灵活的姿态适应自贸区制度红利带来的生机勃勃的创新环境;各个自贸区应根据各自不同条件制定出有利于高素质人才进入的引进政策,政府应该更加注重法治建设,完善专利法等相关法律,为企业进行研发活动免除后顾之忧;同时,应当继续向国际发达水平靠拢,加快自贸区建设步伐,鼓励内陆自贸区多借鉴沿海自贸区成熟的开放经验。