Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi loyalitas pelanggan yang menggunakan kartu GSM Telkomsel Simpati. Faktor-faktor tersebut adalah persepsi kualitas layanan, kepercayaan dan kepuasan pelanggan. Populasi target dalam penelitian ini adalah masyarakat kota Solo yang menggunakan kartu GSM Telkomsel Simpati. Jumlah sampel diambil sebanyak 200. Teknik yang digunakan dalam pengambilan sampel pada penelitian ini adalah convenience sampling. Data dianalisis dengan menggunakan Structural Equation Modeling (SEM) dalam program AMOS versi 6.0. Kualitas data penelitian dapat diperoleh dengan melakukan uji validitas dan uji reliabilitas. Hal ini dimaksudkan untuk memastikan bahwa data yang terkumpul memenuhi kriteria kelayakan sehingga dapat diuji dengan alat statistik apapun. SEM merupakan metode statistik yang dipilih untuk memecahkan masalah yang dirumuskan dalam studi ini. Hasil penelitian menunjukkan bahwa persepsi kualitas layanan berpengaruh signifikan terhadap loyalitas pelanggan, persepsi kualitas layanan berpengaruh signifikan terhadap kepercayaan, persepsi kualitas layanan berpengaruh signifikan terhadap kepuasan pelanggan, kepercayaan tidak berpengaruh terhadap loyalitas pelanggan dan kepuasan pelanggan berpengaruh signifikan terhadap loyalitas pelanggan. Dalam penelitian ini baik, baik keterbatasan dan implikasi juga dibahas untuk memberikan arah dalam aspek penelitian teoritis, praktis dan lebih lanjut.