在新一轮科技革命和全球技术竞争持续加剧的背景下，如何通过人工智能（AI）技术应用推动后发企业实现技术赶超，进而培育新质生产力并促进经济高质量发展，成为亟待回应的重要现实问题。本文基于2007～2021年中国A股上市公司数据，系统刻画企业人工智能技术应用水平，实证检验人工智能技术应用对企业技术赶超的影响及其作用机制。研究发现：一是人工智能技术应用显著促进了企业技术赶超水平的提升，在控制一系列潜在内生性问题并经过多种稳健性检验后，该结论依然成立；二是机制分析表明，人工智能技术应用主要通过缓解企业融资约束、降低企业内部治理成本以及提升企业风险承担能力三个渠道，推动企业实现技术追赶与跃迁；三是进一步研究发现，人工智能技术应用对企业技术赶超的促进作用在不同企业性质、地区特征和行业属性之间存在显著差异。基于上述研究结论，本文为引导企业合理推进人工智能技术应用、加快技术能力积累并实现高质量技术赶超提供了有针对性的政策启示。