Perkembangan kecerdasan buatan (Artificial Intelligence/AI) membuka peluang besar dalam transformasi pembelajaran di satuan pendidikan. Namun, implementasi pembelajaran berbasis deep learning di sekolah masih menghadapi berbagai kendala, terutama pada keterbatasan kompetensi guru dalam memanfaatkan teknologi secara pedagogis. Permasalahan tersebut dialami oleh MTs Tsamrotul Huda Jepara, yang menunjukkan bahwa proses pembelajaran masih didominasi pendekatan konvensional, pemanfaatan teknologi belum optimal, serta sistem asesmen masih dilakukan secara manual dan belum berbasis data. Kegiatan Pengabdian kepada Masyarakat (PKM) ini bertujuan untuk mengoptimalkan pembelajaran inovatif melalui pemanfaatan kecerdasan buatan berbasis deep learning dalam penyusunan modul ajar dan sistem asesmen pembelajaran. Metode pelaksanaan menggunakan pendekatan service learning yang meliputi tahap sosialisasi, pelatihan, penerapan teknologi, pendampingan, evaluasi, serta keberlanjutan program. Subjek kegiatan terdiri atas 26 peserta yang meliputi kepala sekolah, guru, dan tenaga kependidikan. Hasil kegiatan menunjukkan adanya peningkatan signifikan pada pemahaman konsep deep learning, keterampilan pemanfaatan AI dalam pembelajaran, serta kemampuan penyusunan modul ajar dan asesmen berbasis personalized learning. Evaluasi program menunjukkan tingkat ketercapaian yang sangat tinggi, yaitu berada pada rentang 95,45%–98,18%. Program ini menegaskan bahwa pemanfaatan AI berbasis deep learning dapat menjadi strategi efektif dalam mendorong transformasi pembelajaran menuju ekosistem pendidikan adaptif, inovatif, dan berorientasi pada pengembangan potensi peserta didik secara optimal.