31. jaanuaril 2020 teatas Barcelona, et nad on jõudnud kokkuleppele Palmeiras'iga Fernandese üleandmise kohta, kes liituda katalonia klubiga enne 2020.-2021. aasta hooaega.
septembri lõpus, pärast tema laenuperioodi lõppu Real Valladolidis. "Barça" maksis 7 miljonit eurot plus 3 miljonit eurot lisandite eest ja mängija nõustus klubiga viieaastase lepingu sõlmimisega. 24. novembril tegi ta oma esimese ja ainsa esinemise Barcelonas ja ka UEFA Meistrite Liigas, kui ta asendas Pedrit viimase 17 minuti jooksul 4-0 võiduvõidu ajal Dynamo Kyivi vastu Meistrite Liiga rühmade etapi mängus.