Penelitian ini dilatarbelakangi oleh keterlibatan peserta didik yang belum optimal dalam pembelajaran sejarah. Kondisi tersebut terlihat dari kecenderungan peserta didik menghafal materi dan kesulitan memahami hubungan sebab-akibat. Peserta didik juga belum terbiasa menilai sumber dan bukti sejarah. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh model pembelajaran Argument-Driven Inquiry (ADI) terhadap keterampilan berpikir sejarah peserta didik serta mengukur besarnya pengaruh tersebut. Penelitian menggunakan pendekatan kuantitatif dengan desain kuasi-eksperimen tipe non-equivalent control group. Sampel dipilih menggunakan teknik purposive sampling dan melibatkan 66 peserta didik kelas XI SMK Labschool Unesa 1 Surabaya. Kelas eksperimen terdiri atas 32 peserta didik, sedangkan kelas kontrol berjumlah 34 peserta didik. Data dikumpulkan melalui tes uraian berupa pretest dan posttest, kemudian dianalisis menggunakan independent-samples t-test dan Hedges’ g. Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan signifikan antara kelas eksperimen dan kelas kontrol dengan nilai t(64) = 5,812 dan p < 0,001. Rata-rata posttest kelas eksperimen sebesar 57,25, sedangkan kelas kontrol sebesar 45,76. Nilai Hedges’ g sebesar 1,415 menunjukkan pengaruh812 dan p < 0,001. Rata-rata posttest kelas eksperimen sebesar 57,25, sedangkan kelas kontrol sebesar 45,76. Nilai Hedges’ g sebesar 1,415 menunjukkan pengaruh dalam kategori besar. Kebaruan penelitian ini terletak pada penerapan model ADI dalam pembelajaran sejarah untuk mengukur keterampilan berpikir sejarah peserta didik SMK. Penelitian sebelumnya lebih banyak menerapkan ADI dalam pembelajaran sains atau untuk mengukur keterampilan argumentasi dan berpikir kritis. Temuan ini menunjukkan bahwa ADI dapat dipertimbangkan sebagai alternatif model pembelajaran sejarah di SMK karena terbukti memberikan pengaruh besar terhadap keterampilan berpikir sejarah peserta didik.