Perkembangan teknologi Artificial Intelligence (AI) telah menghadirkan berbagai inovasi dalam dunia pendidikan, termasuk penggunaan chatbot sebagai media pendukung pembelajaran. Meskipun demikian, penelitian mengenai pemanfaatan chatbot berbasis AI dalam pembelajaran geometri, khususnya di sekolah internasional, masih terbatas. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi penggunaan chatbot berbasis Artificial Intelligence dalam pembelajaran geometri di sekolah internasional, terutama dalam meningkatkan keterlibatan siswa, pemahaman prosedural, dan pemahaman konseptual. Penelitian ini menggunakan pendekatan kualitatif dengan desain studi kasus yang melibatkan lima siswa dan satu guru matematika pada jenjang sekolah menengah. Data dikumpulkan melalui lembar kerja siswa, observasi kelas, wawancara semi-structured, serta kuesioner sebagai data pendukung untuk memperoleh pemahaman yang komprehensif mengenai pengalaman belajar siswa. Analisis data dilakukan menggunakan model Miles dan Huberman yang mencakup reduksi data, penyajian data, dan penarikan kesimpulan, serta diperkuat dengan teknik thematic coding untuk mengidentifikasi tema-tema utama yang muncul dari data. Hasil penelitian menunjukkan bahwa chatbot berbasis AI efektif sebagai alat bantu pembelajaran dalam meningkatkan keterlibatan siswa dan pemahaman prosedural. Namun, pengaruhnya terhadap pemahaman konseptual masih terbatas karena siswa cenderung mengikuti langkah-langkah penyelesaian tanpa memahami konsep secara mendalam. Oleh karena itu, penggunaan chatbot perlu diintegrasikan secara pedagogis dengan peran aktif guru untuk mendukung pembelajaran yang lebih bermakna. Penelitian selanjutnya disarankan untuk melibatkan jumlah partisipan yang lebih besar, menggunakan desain penelitian campuran (mixed methods), serta mengkaji strategi integrasi chatbot yang dapat meningkatkan pemahaman konseptual siswa secara lebih optimal.