Pembelajaran Biologi di sekolah menengah menuntut siswa untuk tidak hanya memahami konsep, tetapi juga mampu berpikir kritis dan memecahkan masalah nyata. Faktanya banyak siswa yang masih mengalami kesulitan dalam memahami konsep biologi secara mendalam karena proses pembelajaran yang cenderung berpusat pada guru. Kondisi ini menuntut penerapan model pembelajaran yang dapat meningkatkan partisipasi aktif dan kemampuan berpikir kritis siswa, salah satunya melalui model problem based learning. Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi keterlaksanaan model PBL pada pembelajaran Biologi kelas X di SMA Negeri 5 Medan tahun pelajaran 2024/2025. Penelitian menggunakan metode kualitatif dengan pendekatan studi kasus. Subjek penelitian terdiri dari dua guru dan dua kelas siswa. Data dikumpulkan melalui observasi dan angket, kemudian dianalisis menggunakan tahapan reduksi data, penyajian data, dan penarikan kesimpulan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Guru II mampu melaksanakan model PBL secara efektif pada seluruh sintaks pembelajaran, ditandai dengan keterlibatan siswa yang tinggi dan penerapan refleksi yang baik. Sebaliknya, Guru I masih mengalami kendala pada tahap investigasi mandiri dan refleksi, terutama dalam pembentukan kelompok dan bimbingan diskusi. Secara keseluruhan, implementasi PBL di SMA Negeri 5 Medan berjalan dengan baik, meskipun pelaksanaan pada sintaks ketiga dan kelima perlu ditingkatkan untuk mencapai efektivitas yang lebih optimal.