Adoptar un estilo de vida sostenible y ecosocialmente responsable contribuyendo activamente a la conservación del medio natural y urbano es una de las competencias específicas de la materia de Educación Física en Educación Secundaria. El objetivo del presente estudio fue diseñar y analizar el efecto de una situación de aprendizaje sobre parkour y plogging en tercer curso de Educación Secundaria Obligatoria usando una hibridación de modelos pedagógicos. Se aplicó un diseño cuasiexperimental con 28 estudiantes (13 niñas y 15 niños) de tercer curso de Educación Secundaria. La intervención, desarrollada en ocho sesiones, integró los modelos de aprendizaje cooperativo, aprendizaje-servicio y gamificación. Los resultados mostraron una valoración positiva de los criterios de evaluación asociados, no encontrando diferencias significativas según el sexo del alumnado. El análisis de fiabilidad evidenció una buena consistencia interna entre los instrumentos de evaluación utilizados. Además, las correlaciones entre los instrumentos de evaluación fueron altas, confirmando la validez y solidez de las herramientas empleadas. En conclusión, la situación de aprendizaje sobre parkour y plogging usando una hibridación de modelos pedagógicos ha favorecido la cooperación, la implicación y la conciencia ambiental del alumnado, contribuyendo al logro de los ODS relacionados con la adopción de un estilo de vida sostenible y ecosocialmente responsable.