Selama tahun 2010-2012 jumlah kasus difteri di Madiun cenderung meningkat. Terdapat beberapa faktor yang dapat meningkatkan risiko terjadinya difteri. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui apakah ada hubungan status imunisasi DPT dan tingkat pengetahuan pengasuh dengan difteri di Kota Madiun. Penelitian menggunakan desain kasus kontrol. Kasus berasal dari 9 balita yang menderita difteri pada saat KLB difteri di Kota Madiun tahun 2012. Kontrol berasal dari 45 balita yang sering berinteraksi dengan penderita difteri (tetangga). Pengumpulan data dilakukan dengan mewawancarai pengasuh balita pada kelompok kasus dan kontrol untuk mengetahui status imunisasi DPT dan pengisian kuisioner oleh pengasuh untuk mendapatkan data tingkat pengetahuan pengasuh tentang difteri. Hasil analisis multivariat dengan regresi logistik menunjukkan ada hubungan status imunisasi DPT dan tingkat pengetahuan pengasuh dengan difteri. Buruknya tingkat pengetahuan pengasuh mempunyai peluang 7,426 kali menyebabkan difteri. Tidak lengkapnya status imunisasi DPT mempunyai peluang 0,096 kali menyebabkan difteri. Kesimpulan dari penelitian ini adalah tingkat pengetahuan pengasuh yang buruk mempunyai peluang lebih besar dari status imunisasi DPT yang tidak lengkap dalam menyebabkan difteri. Disarankan pada institusi kesehatan untuk membuat perencanaan program pencegahan dan pemberantasan difteri dengan menggalakkan program imunisasi dan penyuluhan tentang difteri. Masyarakat juga harus aktif dalam pemberian imunisasi bagi anaknya dan mencari informasi tentang difteri.