2020 m. sausio 31 d. "Barcelona" paskelbė pasiekusi susitarimą su "Palmeiras" dėl "Fernandes" perdavimo, kuris prie Katalonijos klubo prisijungtų iki 2020 m. sausio 1 d.
2020-2021 m. sezoną rugsėjo pabaigoje, pasibaigus paskolos laikotarpiui su "Real Valladolid". "Barça" sumokėjo 7 mln. eurų ir 3 mln. eurų papildomų lėšų, o žaidėjas sutiko su klubu pasirašyti penkerių metų sutartį. Lapkričio 24 d. jis pirmą ir vienintelį kartą pasirodė "Barcelonos" pagrindinėje komandoje ir UEFA Čempionų lygos rungtynėse, kai pakeitė Pedri paskutinėmis 17 minučių per 4-0 pergalę prieš "Dynamo" Kijevą Čempionų lygos grupės etapo rungtynėse.