Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan hasil belajar kognitif biologi melalui model Problem Based Learning pada siswa kelas X SMA Negeri 1 Bulu Kabupaten Sukoharjo Tahun Pelajaran 2018/2019. Jenis penelitian ini adalah PTK yang terdiri dari 2 siklus. Tiap siklus terdiri dari perencanaan, pelaksanaan, observasi dan refleksi. Teknik pengumpulan data dengan menggunakan dokumentasi, tes dan lembar observasi kegiatan pembelajaran. Data dan sumber data berasal dari siswa yang dijadikan subjek penelitian dan guru mata pelajaran biologi. Teknik analisis data dengan menggunakan deskriptif komparatif. Hasil penelitian menyatakan bahwa hasil siklus I ketuntasan hasil belajar kognitif sebesar 67% (19 siswa tuntas KKM). Hasil tersebut belum memenuhi indikator keberhasilan sebesar 80% (22 siswa tuntas KKM). Pada siklus II mengalami peningkatan ketuntasan hasil belajar kognitif 85% (24 siswa tuntas KKM) sudah memenuhi indikator keberhasilan yaitu 80%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa model PBL dapat meningkatkan hasil belajar kognitif biologi.