Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh kualitas layanan chatbot berbasis AI terhadap loyalitas merek digital pada pengguna Shopee. Penelitian ini juga menguji peran pengalaman pengguna, kepercayaan pengguna, dan kepuasan pengguna dalam menjelaskan hubungan antara kualitas layanan chatbot dan loyalitas e-merek. Penelitian ini menggunakan pendekatan kuantitatif dengan metode survei melalui penyebaran kuesioner kepada 427 responden yang mengetahui dan/atau pernah menggunakan fitur chatbot Shopee. Data dianalisis menggunakan metode Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) dengan bantuan software SmartPLS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kualitas layanan chatbot berbasis AI berpengaruh positif dan signifikan terhadap pengalaman pengguna, kepercayaan pengguna, kepuasan pengguna, danloyalitas e-merek. Selain itu, pengalaman pengguna juga terbukti berpengaruh positif dan signifikan terhadap loyalitas e-merek. Namun, kepercayaan pengguna dan kepuasan pengguna tidak berpengaruh signifikan terhadap loyalitas e-merek. Temuan ini menunjukkan bahwa kualitas layanan chatbot memiliki peran penting dalam membentuk pengalaman, kepercayaan, kepuasan, dan loyalitas pengguna terhadap Shopee. Akan tetapi, loyalitas e-merek tidak hanya ditentukan oleh kepercayaan dan kepuasan terhadap chatbot, melainkan juga dapat dipengaruhi oleh faktor lain seperti harga, promosi, kualitas produk, kemudahan transaksi, reputasi penjual, dan pengalaman belanja secara keseluruhan. Oleh karena itu, Shopee perlu terus meningkatkan kualitas layanan chatbot serta mengintegrasikannya dengan peningkatan kualitas layanan digital secara menyeluruh.