Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi bagaimana mahasiswa Pendidikan Matematika Universitas Ahmad Dahlan menyelesaikan permasalahan PISA. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif dengan pendekatan kualitatif dan didukung dengan data kuantitatif. Sebanyak 20 mahasiswa baru program studi Pendidikan Matematika Universitas Ahmad Dahlan tahun akademik 2016/2017 berpartisipasi sebagai subjek penelitian ini. Instrumen PISA tahun 2012 dialihbahasakan ke Bahasa Indonesia dan selanjutnya digunakan untuk mengumpulkan data kemampuan literasi matematika dan mengidentifikasi kesulitan mahasiswa. Seluruh data dianalisis bedasarkan kerangka PISA. Secara umum, sebanyak 65.7% mahasiswa mampu memahami permasalahan yang diberikan dan membuat strategi pemecahan masalah. Namun demikian, hanya 46.9% mahasiswa yang menjawab dengan benar. Selain itu, sebanyak 36.8% mahasiswa memahami permasalahan level 6 dan 23.7% diantaranya menjawab pertanyaan dengan benar. Mahasiswa memiliki aktivitas yang baik dalam proses interpretasi terhadap permasalahan individu maupun kelompok. Meskipun demikian, mahasiswa mengalami kesulitan dalam proses merumuskan dan mengerjakan permasalahan yang diberikan terutama yang berkaitan dengan konteks kerja dan sains.