O Brasil é grande produtor e exportador mundial de commodities. Entretanto, a maioria absoluta dessa produção ocorre em sistemas de produção convencionais. Ao considerarmos os impactos ambientais desses sistemas fica clara a sua insustentabilidade a longo prazo. Uma outra forma de produzir alimentos é adotar tecnologias alternativas, menos impactantes e baseadas nas lógicas da natureza que são possíveis, por exemplo, pela adoção dos princípios da agroecologia e a produção orgânica de alimentos. Neste trabalho foi realizado um estudo de caso para a transição agroecológica do Sistema de Produção de Leite (SPL) da Fazenda Escola de Cachoeiras de Macacu (FECM) vinculada à Universidade Federal Fluminense. Tendo em vista que a FECM, além de atender ao objetivo de produção também deve atender ao tripé universitário de ensino, pesquisa e extensão o objetivo geral desta pesquisa foi planejar a transição agroecológica do sistema de produção de leite da Fazenda Escola de Cachoeiras de Macacu (FECM) da UFF e avaliar o impacto dessa transição nas dimensões econômica, ambiental, social e de desenvolvimento institucional. Foi realizado o planejamento das mudanças que devem ser implantadas no SPL e realizadas uma análise de viabilidade do investimento necessário à transição e uma análise de impactos utilizando-se o Sistema de Avaliação de Impactos Ambiental de Inovação Tecnológicas Agropecuárias (Ambitec Agro) da Embrapa. Dentre as adequações necessárias à conversão orgânica estão a implantação de barreiras verdes, a arborização de pastagens, mudança no manejo sanitário, reprodutivo e nutricional dos animais. Dentre as adequações necessárias à transição agroecológica estão a recuperação das pastagens degradadas com o uso de sistemas agroflorestais biodiversos, a rotação de pastagens em todas as áreas do SPL, a compostagem e a adesão a um sistema participativo de garantia. Em conjunto, essas ações foram capazes de contribuir com os 13 princípios e elementos da agroecologia. Na análise de viabilidade, o projeto foi viável economicamente apresentando Valor Presente Líquido de R$ 992.521,00 e Taxa Interna de Retorno de 35,11% ao ano. O AMBITEC Agro apontou que a adoção das ações planejadas causariam impactos ecológicos e socioambientais positivos, com índice de impacto da tecnologia de 2,49 (numa escala de -15 a +15). Da mesma forma, a dimensão de desenvolvimento institucional apontou impacto positivo de 4,29 (numa escala de -15 a +15). Conclui-se que a transição agroecológica do sistema estudado é tecnicamente possível, economicamente viável, ambiental e institucionalmente sustentável.