W lipcu 2012 Barrera powrócił do ojczyzny, za nieujawnioną kwotę zostając zawodnikiem stołecznego Cruz Azul, którego szkoleniowcem był Guillermo Vázquez – jego dawny trener z juniorów Pumas. Od razu został podstawowym piłkarzem drużyny, jednak na początku września tego samego roku doznał poważnej kontuzji więzadeł krzyżowych i został wyłączony z gry na pół roku. W wiosennym sezonie Clausura 2013 jako kluczowy zawodnik zdobył ze swoją ekipą tytuł wicemistrza kraju i wywalczył puchar Meksyku – Copa MX, jednak bezpośrednio po tym, wciąż trapiony kontuzjami, stracił miejsce w pierwszym składzie. W 2014 roku triumfował z Cruz Azul w najbardziej prestiżowych rozgrywkach północnoamerykańskiego kontynentu – Lidze Mistrzów CONCACAF, zaś kilka miesięcy później wziął udział w Klubowych Mistrzostwach Świata, podczas których jego zespół odpadł z półfinale, zajmując ostatecznie czwarte miejsce.