Masalah dalam penelitian ini adalah tentang kompetensi pedagogik dan kompetensi profesional guru SD di Kota Medan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh Understanding by Design terhadap dua kompetensi tersebut. Ada lima hipotesis yang diuji, Pertama: Terdapat pengaruh signifikan seluruh variabel observ (X1.1), (X1.2), (X1.3), (X1.4), dan (X1.5) terhadap variabel penerapan Understanding by Design (X) guru PAI SD di Kota Medan. Kedua: Terdapat pengaruh signifikan seluruh variabel observ (Y1.1), (Y1.2), (Y1.3), (Y1.4), (Y1.5), (Y1.6) (Y1.7), dan (Y1.8) terhadap variabel kompetensi pedagogik (Y1) guru PAI SD di Kota Medan. Ketiga: Terdapat pengaruh signifikan seluruh variabel observ (Y2.1), (Y2.2), (Y2.3), (Y2.4), (Y2.5), dan (Y2.6), dan terhadap variabel kompetensi profesional (Y2) guru PAI SD di Kota Medan. Keempat: Terdapat pengaruh signifikan Understanding by Design (X), terhadap variabel kompetensi pedagogik (Y1) guru PAI SD di Kota Medan. Kelima: Terdapat pengaruh signifikan Understanding by Design (X), terhadap variabel kompetensi profesional (Y2) guru PAI SD di Kota Medan. Jumlah populasi sebanyak 178 orang dengan sampel 121 orang. Pengumpulan data untuk ketiga variabel ini menggunakan angket diperoleh angka koefisien reliabilitasnya: Understanding by Design rhitung sebesar 0.8549., kompetensi pedagogik 0.8531 dan kompetensi profesional 0.7875. Hasil analisis kelima hipotesis yang diajukan menunjukkan pengaruh positif dan signifikan seluruh variabel observ terhadap variabel laten Understanding by Design, kompetensi pedagogik, kompetensi profesional, Understanding by Design terhadap kompetensi pedagogik, dan kompetensi pedagogik terhadap kompetensi profesional. Demikian juga terjadi peningkatan skor sebelum dilakukan perlakuan (pre test) dan sesudah dilakukan perlakuan (post test) atas penerapan kompetensi profesional pada guru PAI SD di Kota Medan.