La disfatta contro i tedeschi porta con sé notevoli cambiamenti in seno al club, con la partenza di tre pedine importanti della squadra quali Vidal, Suárez e Rakitić e del tecnico Setién, che viene sostituito con l'ex capitano "blaugrana" Ronald Koeman, e la fine, il 26 ottobre 2020, della gestione di Bartomeu, che si dimette insieme alla giunta direttiva. Qualificatasi agli ottavi di UEFA Champions League come seconda classificata nel girone, nel gennaio 2021 la compagine catalana, battendo ai tiri di rigore la , raggiunge la finale della Supercoppa di Spagna, dove viene sconfitta dall' per 3-2 dopo i tempi supplementari. Deludente è ancora una volta il cammino in UEFA Champions League, dove i catalani, giunti secondi nel girone vinto dalla , sono eliminati agli ottavi di finale dal , dopo la vittoria francese per 4-1 all'andata al Camp Nou e l'1-1 al ritorno al Parco dei Principi. L'annata vede il Barcellona mettere in bacheca la Coppa di Spagna, grazie al successo per 4-0 nella finale contro l' giocata allo stadio de la Cartuja di Siviglia.