Este trabalho apresenta uma investigação sobre o desempenho dos estudantes brasileiros em Matemática no Pisa de 2003 e 2012. O objetivo foi verificar em qual conteúdo avaliado os estudantes apresentaram melhor desempenho e dispersão positiva na escala de níveis da avaliação. A estratégia empírica adotada foi descritiva e comparativa. Foram analisados relatórios do Inep (Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira) e da OCDE/Pisa para compor a base de dados para análise comparativa das duas aplicações da prova. Os resultados apontam que os estudantes brasileiros apresentaram melhor desempenho e a mais significativa distribuição na escala Pisa em Indeterminação e Dados ou Probabilidade. Contudo o desempenho dos estudantes brasileiros, influenciado por uma multiplicidade de fatores, ainda está longe de atingir os níveis da OCDE.