Penelitian ini bertujuan untuk menetahui efektivitas pendekatan deep learning terhadap hasil belajar siswa melalui metode Systematic Literature Review (SLR) guna mengidentifikasi dampak utama, tantangan nya dalam dunia pendidikan. Metodologi penelitian ini menggunakan pendekatan SLR, yang mengumpulkan dan menganalisis berbagai penelitian terkait deep learning dalam pendidikan. Kata kunci yang digunakan adalah “deep learning in education” dengan basis data SCILIT. Adapun kriteria inklusi yang digunakan adalah Jurnal penelitian yang open access dan top cite paper, berasal dari Jurnal Internasional Bereputasi, yaitu Scopus, Elsevier, MDPI AG, IEEE dari tahun 2021-2024. Sedangkan kriteria ekslusif nya adalah jurnal berbahasa Indonesia. Akhirnya jurnal yang tersaring berjumlah 13 artikel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pendekatan deep learning secara signifikan meningkatkan pemahaman konsep, retensi jangka panjang, serta keterampilan berpikir kritis dan pemecahan masalah siswa. Selain itu, deep learning juga terbukti meningkatkan keterlibatan siswa dalam proses pembelajaran, mendorong kolaborasi, serta memfasilitasi pembelajaran yang lebih adaptif dan berbasis data. Namun, beberapa tantangan yang diidentifikasi meliputi kurangnya kesiapan pendidik dalam mengelola teknologi ini, keterbatasan infrastruktur di beberapa institusi pendidikan, serta permasalahan etika dalam pengelolaan data siswa. Implikasi dari penelitian ini menekankan perlunya strategi yang lebih matang dalam mengintegrasikan deep learning dalam pendidikan, termasuk pengembangan pelatihan bagi pendidik, kebijakan yang mendukung penggunaan teknologi secara etis, serta investasi dalam sistem pembelajaran berbasis kecerdasan buatan yang lebih inklusif. Dengan demikian, deep learning dapat dioptimalkan sebagai alat transformasi pendidikan