Kereta api merupakan moda transportasi populer di Indonesia untuk perjalanan jarak jauh karena keunggulan waktu tempuh, kenyamanan, dan keselamatan. Pada tahun 2023, jumlah penumpang kereta api meningkat 40,6% menjadi 270 juta orang, dengan sebagian besar tiket dipesan melalui aplikasi mobile. PT Kereta Api Indonesia (KAI) menyediakan layanan pemesanan tiket online melalui aplikasi Access by KAI, yang meskipun meningkat penggunaannya, mendapat banyak ulasan negatif terkait kinerja aplikasi di Google Play Store. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model loyalitas penggunaan software dengan sembilan variabel software quality ISO/IEC 25010:2023 product quality dan metode PLS-SEM (Partial Least Square-Structural Equation Modelling) untuk menganalisis hubungan kausalitas antara software quality, customer satisfaction, trust, experience, dan loyalty. Hasil penelitian menunjukkan bahwa functional suitability dan safety berpengaruh positif signifikan secara tidak langsung terhadap customer loyalty melalui customer satisfaction. Selain itu, functional suitability, safety, customer trust, dan customer experience berpengaruh positif signifikan secara langsung terhadap customer satisfaction, sementara customer trust dan customer satisfaction berpengaruh positif signifikan secara langsung terhadap customer loyalty. Berdasarkan temuan ini, dirumuskan prioritas perbaikan usulan untuk peningkatan aplikasi Access by KAI.