Perkembangan sektor pertanian saat ini dihadapkan dengan berbagai dilema terkait dengan revolusi teknologi 4.0, seperti disrupsi, perubahan iklim, pandemi Covid-19, bencana alam, kemiskinan dan kecukupan pangan nasional. Tantangan ini memerlukan respons dari berbagai pihak dan para pemangku kepentingan, khususnya penyuluh pertanian sebagai ujung tombak di sektor ini. Berbagai permasalahan masih menyelimuti keberadaan penyuluh pertanian baik secara kualitas maupun kuantitas, mulai dari penguasaan dan akses pada teknologi informasi, kebijakan, pembiayaan, akses pasar serta dinamika kelembagaan yang terus mewarnai kinerja penyuluh pertanian. Berkembangnya digitalisasi pertanian diharapkan dapat membantu penyuluh pertanian bersikap lebih inovatif, adaptif, kolaboratif, dan profesional dalam menjalankan profesinya agar eksistensinya tidak tersisih dan terabaikan dari laju percepatan pembangunan pertanian berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji tantangan penyuluh pertanian agile di Yogyakarta dan sekitarnya dalam menghadapi revolusi 4.0. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode pendekatan konstruktivisme kritis. Informan dalam penelitian ini terdiri dari penyuluh pertanian dan petani. Jumlah informan dalam penelitian ini sebanyak sembilan informan, dengan enam informan merupakan penyuluh pertanian dan tiga informan merupakan petani. Informan berasal dari dua kabupaten, yaitu Kabupaten Klaten dan Kabupaten Bantul. Setidaknya terdapat tiga tantangan penyuluh, yaitu: (1) Kurangnya kemampuan berkaitan dengan digitalisasi dan gawai, sebagian penyuluh tidak percaya diri; (2) Dukungan biaya operasional yang dirasa kurang dalam mendukung operasional Balai Penyuluh Pertanian; dan (3) Banyaknya aplikasi akibat digitalisasi yang justru memberikan administratif yang berdampak pada kinerja penyuluh. Penelitian ini menyimpulkan: (1) Penyuluh profesional dituntut dapat menyesuaikan diri dan perannya sesuai dengan perkembangan dan perubahan peradaban manusia yang selalu didukung oleh perkembangan teknologi digital; (2) Kunci utama sebagai penyuluh profesional adalah mengedepankan pendekatan yang humanis melalui pendekatan interpersonal. Dukungan anggaran dan kebijakan juga diperlukan dalam rangka mewujudkan penyuluh profesional di era kekinian.