The film had a surprising ending, which I believe made it truly memorable.

which 在这里是关系代词，指代前面提到的"a surprising ending"（出人意料结局）这个完整概念。它引导一个非限制性定语从句，对主句内容进行补充说明。 which 的这种用法在英语中很常见，可以避免重复前面提到的内容，使句子更加连贯流畅。在这个句子中，which 相当于说"and this ending"（而这个结局）。