Dalam implementasi Kurikulum Merdeka, SMA N 4 Semarang memberlakukan struktur kurikulum sesuai dengan kaidah pedoman pembelajaran dan asesmen yang berlaku, dimana seluruh murid kelas X mendapatkan mata Pelajaran yang sama dengan penambahan mata Pelajaran terbaru mulai tahun 2025 ini yaitu KKA (Koding dan Kemampuan Arttifisial). Sedangkan kelas XI setiap murid dapat memilih mata Pelajaran sesuai dengan bakat minatnya masing sesuai namun tetap memperhatikan ketersediaan sumber daya pengajar yang ada di sekolah, demikian pula untuk murid kelas XII. Maka saat mereka lulus dari SMA dan melanjutkan ke jenjang yang lebih tinggi dapat sesuai dengan jurusan yang akan diambilnya.
Pelaksanaan pembelajaran dilaksanakan dalam 3 bentuk yaitu pembelajaran intrakurikuler, kokurikuler, ekstrakurikuler. Pembelajaran intrakurikuler dilaksanakan selama jam proses belajar mengajar mulai pukul 07.00 sd 15.30 yang terbagi dalam 10 JP per hari sehingga rata rata ada 46 JP/ minggu pada masing masing jenjang. Sedangkan pembelajaran kokurikuler terbagi dalam dua macam kegiatan yaitu 7 kebiasaan Anak Indonesia Hebat yang terdiri dari bangun pagi, beribadah, olah raga, makan bergizi, belajar giat, bermasyarakat dan tidur cepat. Ditambah dengan kokurikuler dalam bentuk pembelajaran kolaboratif antar mapel yang melibatkan mitra pembelajaran dari pihak eksternal (orang tua, alumni, Lembaga terkait dan Masyarakat).
Kegiatan pembelajaran kokurikuler kolaborasi antar mapel ini mulai dilaksanakan pada tahun 2025 ini dengan tema yang bervariasi. Setiap murid harus mengikuti minimal 1 kali dalam 1 semester, karena berkaitan dalam pembentukan karakter sesuai dengan 8 dimensi profil lulusan yang diharapkan dalam tujuan Pendidikan di SMAN 4 Semarang.
Tema dari pembelajaran kokurikuler tahun ini berkisar pada teknologi dan STEM, diikuti oleh setiap murid pada masing masing jenjang, sedangkan tahun berikutnya dikonsentrasikan di bidang seni budaya, sehingga harapannya terjadi keseimbangan ketrampilan baik STEM, teknologi maupun seni pada diri murid.
Kegiatan ekstrakurikuler di SMAN 4 Semarang terdiri dari 33 cabang, muali dari unsur akademik maupun non akademik. Pramuka merupakan ekstrakurikuler wajib bagi murid SMAPA. Seluruh murid kelas X wajib menjadi anggota ambalam Setiabudi Malahayati. Selain pramuka, ekstrakurikuler lainnya merupakan pilihan sesuai bakat dan minat murid. Setiap anak wajib memilih paling banyak dua mata ekskul untuk diikutinya.