This research aimed to determine improvement of students activities and learning outcomes. Samples were X1 and X2 SMAN 1 Trimurjo 2013/2014 Academic Year were selected by purposive sampling and research design was pretest posttest non-equivalen group. Quantitave data were obtained from pretest posttest average value which analysed statisticly. Qualitative data were learning activity, respond questionare, and involved questionare which analyzed descriptively. The results showed percentage average of students activity on whole aspect in good criteria (75,91%). Most of students gave positive responds and involved on Problem Based Learning (PBL). PBL could increased students learning outcomes with N-gain average of high criteria (74,10%). Learning outcomes improvement for cognitive indicators (C2 and C4) with N-gain average of high criteria (79,17%), C2 cognitive indicator and C4 cognitive had medium criteria (69,02%). It was obvious that PBL could increased students activity and learning outcomes.Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan aktivitas dan hasil belajar siswa. Sampel penelitian adalah siswa kelas X1 dan X2 SMAN 1 Trimurjo TP 2013/2014 yang dipilih secara purposive sampling dan desain penelitian pretes postes kelompok non-ekuivalen. Data kuantitatif diperoleh dari rata-rata nilai pretes dan postes yang dianalisis secara statistik. Data kualitatif berupa data aktivitas belajar, angket tanggapan, dan angket keterlibatan siswa yang dianalisis secara deskriptif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata persentase aktivitas belajar siswa dalam semua aspek berkriteria baik (75,91%). Sebagian besar siswa memberikan tanggapan positif terhadap model PBL dan terlibat dalam proses pembelajaran PBL. Penggunaan model PBL dapat meningkatkan hasil belajar siswa dengan rata-rata N-gain yang berkriteria tinggi (74,10%). Peningkatan hasil belajar terjadi pada semua indikator kognitif (C2 dan C4) dengan rata-rata N-gain berkriteria tinggi (79,17%) untuk indikator kognitif C2; dan indikator kognitif C4 berkriteria sedang (69,02%). Dengan demikian penggunaan model PBL dapat meningkatkan aktivitas dan hasil belajar siswa.Kata kunci: aktivitas belajar, hasil belajar, model PBL