Vyplňte nasledujúcu vetu: 23. septembra 2020 bol Fati oficiálne povýšený do prvého tímu. O štyri dni neskôr, v prvom zápase Barcelony
V sezóne 2020/21 La Liga a prvej pod novým trénerom Ronaldom Koemanom, Fati v víťazstve 4:0 nad Villarrealom strelil zákrok a vynútil trestnú ranu. V nasledujúcom zápase opäť strelil, v víťazstve 3:0 nad Celtou Vigo 1. októbra. Jeho výkony viedli k tomu, že bol vyhlásený za hráča mesiaca v La Lige za september 2020. Dňa 20. októbra zabodoval gól v víťazstve 5: 1 nad Ferencvárosom v Lige majstrov, čím sa stal prvým hráčom, ktorý v súťaži zabodoval viac ako jeden gól pred dovŕšením 18 rokov. Dňa 24. októbra strelil gól v porážke 1: 3 proti Realu Madrid a stal sa najmladším strelecom v El Clásico vo veku 17 rokov a 359 dní. Dňa 7. novembra utrpel Fati zranenie kolena proti Realu Betis a bol vylúčený na polčas; testy neskôr potvrdili, že si roztrhol meniskus na ľavom kolene. O dva dni neskôr podstúpil operáciu a klub oznámil, že bude vonku približne štyri mesiace.