Przed sezonem Barca uczestniczyła w turnieju Rakuten Cup. W pierwszym meczu tych rozgrywek przegrała z Chelsea Londyn 1:2[1]. W drugim natomiast, pokonała Vissel Kobe 2:0[2]. 4 sierpnia 2019 roku FC Barcelona po raz kolejny zdobyła Puchar Gampera, pokonując Arsenal Londyn 2:1[3]. Blaugrana brała też udział w dwumeczowym turnieju La Liga-Serie A Cup. W turnieju udział brało udział Napoli. W pierwszym meczu z drużyną z Neapolu, Barca wygrała 2:1[4], a w drugim 4:0[5]. W drugim meczu z Napoli debiutanckiego gola zdobył Antoine Griezmann.
16 sierpnia 2019 roku FC Barcelona rozpoczęła zmagania ligowe a tym samym oficjalny sezon, mierząc się z Athletikiem Bilbao. Ostatecznie Blaugrana uległa rywalom 0:1 i zaczęła sezon od porażki[6]. W drugiej kolejce Ligi Hiszpańskiej klub z Katalonii pokonał na Camp Nou 5:2 Real Betis[7]. Kolejnym przeciwnikiem FC Barcelony był klub z PampelunyCA Osasuna, w tym meczu padł remis 2:2 po bramkach Ansu Fatiego oraz Arthura dla Katalończyków[8]. W 4 kolejce La Liga FC Barcelona na własnym stadionie pokonała Valencię 5:2[9]. Klubem, który rywalizował z Dumą Katalonii w 5 kolejce była Granada CF. Barca na wyjeździe uległa 2:0[10]. Kolejka 6 dla piłkarzy FC Barcelony była lepsza i wygrała u siebie z Villarealem 2:1[11]. Siódmym meczem Katalończyków było spotkanie na wyjeździe z Getafe CF, które zwyciężyli 0:2[12]. W ósmej kolejce La Liga Barca podejmowała na Camp Nou Sevillę. Klub ze stolicy Katalonii pewnie pokonał rywali 4:0. Gola na 1:0 strzelił Luis Suarez po strzale nożycami, za to swoją pierwszą bramkę w lidze zdobył Lionel Messi po rzucie wolnym[13]. Dziewiątym spotkaniem był mecz wyjazdowy na Municipal de Ipurua przeciwko SD Eibar, który udało się pokonać 3:0, bramki strzelali Antoine Griezmann, Lionel Messi oraz Luis Suarez[14]. Kolejnym wysokim zwycięstwem było spotkanie z Real Valladolid, gdyż zakończyło się wynikiem 5:1 dla Katalończyków na Camp Nou[15]. W jedenastym spotkaniu klub ze stolicy Katalonii przegrał na Estadio Ciudad de Valencia z Levante 3:1[16]. Spotkanie z Celtą w trzynastej kolejce La Ligi poszło lepiej, ponieważ Barca wygrała to spotkanie u siebie 4:1. Lionel Messi strzelił dwie bramki z rzutów wolnych w tym meczu i jeden z rzutu karnego kompletując Hattricka[17]. W kolejnych dwóch spotkaniach Barcelona, kontynuując serię zwycięstw pokonywała odpowiednio CD Leganés 2:1[18], Atlético Madryt 1:0[19] i RCD Mallorcę 5:2[20]. W następnej kolejce Barca zremisowała na wyjeździe 2:2 z Realem Sociedad[21]. 18 grudnia 2019 w rozegranym zaległym meczu El Clásico z Realem Madryt (mecz przełożony z października z powodu złej sytuacji politycznej w Katalonii), padł bezbramkowy remis[22]. W ostatnim meczu 2019 roku Barcelona pokonała Deportivo Alavés 4:1[23]. W pierwszym meczu 2020 roku padł remis 2:2 w Derbach Barcelony z RCD Espanyol[24]. Przed kolejną kolejką nastąpiła w Barcelonie zmiana szkoleniowca. Pod wodzą już trenera Quique Setiéna Barca pokonała Granadę CF 1:0[25]. W kolejnej kolejce zespół przegrał jednak 0:2 z Valencią CF[26]. W kolejnych kolejkach podopieczni Setiéna pokonywali odpowiednio Real Betis 3:2[27], Getafe CF 2:1[28] oraz SD Eibar 5:0[29]. 1 marca odbyło się kolejne El Clásico w sezonie. Barcelona przegrała jednak z Realem Madryt 0:2[30]. W kolejnej kolejce, ostatniej przed zawieszeniem rozgrywek Blaugrana pokonała Real Sociedad 1:0[31]. Po wznowieniu rozgrywek Barca wygrała 4:0 z RCD Mallorca[32] i 2:0 z CD Leganés[33]. W kolejnej kolejce padł bezbramkowy remis z Sevillą FC[34]. Następnie klub ze stolicy Katalonii pokonał Athletic Bilbao 1:0[35]. W kolejnych meczach padły dwa remisy 2:2 z Celtą Vigo[36] oraz Atlético Madryt[37]. Następnie podopieczni Setiéna wygrywali z Villarrealem CF 4:1[38], RCD Espanyol 1:0[39], w derbach Barcelony oraz Realem Valladolid 1:0[40]. W przedostatnim meczu ligowym w sezonie Barcelona przegrała z CA Osasuna 1:2[41], tracąc szanse na mistrzostwo. W ostatnim meczu ligowym FC Barcelona pokonała Deportivo Alavés 5:0[42]. Ostatecznie FC Barcelona zajęła 2 miejsce w tabeli z 82 punktami na koncie.
W Lidze Mistrzów FC Barcelona trafiła do grupy F razem z Borussią Dortmund, Interem Mediolan oraz Slavią Praga. W pierwszym meczu, z Borussią Dortmund padł remis 0:0[43]. W drugiej kolejce Barca zmierzyła się z Interem na Camp Nou, wygrywając 2:1[44]. Trzecie spotkanie FC Barcelona grała ze Slavią w Czechach. Katalończycy wygrali to spotkanie 2:1[45]. W rewanżu ze Slavią, na Camp Nou, padł remis 0:0[46]. W rewanżowym spotkaniu z Borussią, Barcelona wygrała pewnie 3:1 i zapewniła sobie wyjście z grupy z 1 miejsca[47]. W ostatnim meczu Fazy Grupowej Barcelona ponownie, tym razem na wyjeździe, pokonała Inter Mediolan 2:1[48]. W dwumeczu 1/8 Finału Barcelona zmierzy się z SSC Napoli. W pierwszym meczu tych drużyn padł remis 1:1[49]. W rewanżowym spotkaniu, który odbył się dopiero 8 sierpnia, z powodu pandemii, Barcelona pokonała Napoli 3:1 (w dwumeczu 4:2) i awansowała do ćwierćfinału[50]. Ze względu na konieczność szybkiego dokończenia rozgrywek Ligi Mistrzów zadecydowano, że od ćwierćfinału zespoły rozegrają wyjątkowo po jednym spotkaniu na neutralnym stadionie Estádio da Luz lub Estádio José Alvalade w Lizbonie. W ćwierćfinale podopieczni Quique Setiéna natrafili na klub Bayern Monachium. Katalończycy nie poradzili sobie z rywalem ulegając aż 2:8 i odpadając z Ligi Mistrzów już po ćwierćfinale[51]. Tym samym Barcelona zakończyła wyjątkowo wydłużony sezon.
W sezonie 2019/20 po raz pierwszy zastosowano nową formułę Superpucharu Hiszpanii. Odtąd w turnieju oprócz Mistrza Hiszpanii i zdobywcy Pucharu Króla w turnieju uczestniczą wicemistrz i 3 drużyna tabeli z poprzedniego sezonu ligowego. Tym samym w Półfinale Superpucharu, rozgrywanego w Arabii Saudyjskiej, 9 stycznia 2020 roku, Barcelona zmierzyła się z Atlético Madryt. Ostatecznie przegrała to spotkanie 2:3 odpadając w Półfinale Superpucharu[52].
W 1/16 finału Pucharu Króla Barcelona zmierzyła się z trzecioligowym klubem UD Ibiza. Barca wygrała to spotkanie 2:1 i awansowała do kolejnej rundy[53]. W 1/8 finału Duma Katalonii natrafiła na CD Leganés. Blaugrana wygrała ten mecz 5:0 i awansowała do ćwierćfinału[54]. W ćwierćfinale Barcelona zmierzyła się z Athletikiem Bilbao. Barca przegrała to spotkanie 0:1 i odpadła z rozgrywek Copa del Rey[55].
13 stycznia 2020 roku FC Barcelona podjęła decyzję o zakończeniu, trwającej 2,5 roku współpracy z trenerem Ernesto Valverde[56]. Decyzję podjęto po rozczarowującym wyniku Barcelony w Superpucharze Hiszpanii, argumentując potrzebą świeżości w rundzie wiosennej. Nowym szkoleniowcem zespołu został Quique Setién[57]. Była to pierwsza zmiana trenera Barcy, w trakcie sezonu, od 2003 roku.
23 marca 2020 roku rozgrywki La Ligi zostały zawieszone z powodu pandemii COVID-19[58]. Wcześniej 13 marca 2020 roku zawieszone zostały rozgrywki Ligi Mistrzów[59]. W związku z tym, swoją działalność zawiesił także klub FC Barcelona. 11 czerwca rozgrywki La Ligi zostały wznowione[60].
Ostatecznie FC Barcelona zakończyła sezon bez żadnego oficjalnego trofeum, po raz pierwszy od sezonu 2007/08. Najlepszym strzelcem klubu w sezonie został Lionel Messi, który strzelił 31 goli. Messi został także królem strzelców La Ligi z 25 golami na koncie.
(X) – piłkarze, którzy odeszli z klubu w trakcie sezonu lub piłkarze, którzy nie zostali zgłoszeni do rozgrywek. (R) – piłkarze, którzy nie są oficjalnie w pierwszej drużynie a jedynie są powoływani z drużyny rezerw. Źródło:[121]
Źródło: La Liga(ang.) Oznaczenia: (M) – tytuł mistrzowski, (A) – awans, (S) – spadek. Zasady ustalania kolejności:1. liczba zdobytych punktów w całym cyklu rozgrywek; 2. liczba zdobytych punktów w meczach bezpośrednich; 3.różnica goli w meczach bezpośrednich; 4. różnica goli w całym cyklu rozgrywek; 5. liczba strzelonych goli; 6. punkty Fair Play.
Źródło: uefa.com Oznaczenia: (A) = awans do 1/8 finału Ligi Mistrzów; (LE) = przejście do 1/16 finału Ligi Europy. Zasady ustalania kolejności:patrz wyżej.
↑ abcdefghijklmZ powodu pandemii COVID-19 wszystkie mecze Primera División po jej wznowieniu 11 czerwca, a także Ligi Mistrzów, aż do końca sezonu, odbywały się bez udziału publiczności.
