Dopo un triennio in Baviera, il 3 agosto 2018 il cileno si accorda con il Barcellona. Debutta in "blaugrana" il 12 dello stesso mese, subentrando a Dembélé nei minuti finali della Supercoppa spagnola, vinta 1-2 contro il : con la vittoria del suo primo titolo con il "Barça" diventa inoltre il calciatore cileno con più trofei vinti da professionista, superando Eduardo Vilches. I primi mesi a Barcellona non si rivelano tuttavia particolarmente positivi sul piano personale, con il centrocampista che non riesce a entrare nelle gerarchie della squadra titolare e per questo manifesta dissapori verso il tecnico Ernesto Valverde, il quale lo utilizza sovente solo nei minuti finali di partita; il 28 ottobre arriva comunque il primo gol con la maglia "azulgrana", segnando il definitivo 5-1 al Real Madrid nel "clásico" di campionato. Nella seconda parte di stagione il "feeling" con il tecnico va a migliorare, rientrando sempre più spesso nella formazione titolare. Il 29 aprile 2019 arriva la matematica conquista della Liga, grazie al successo 2-4 sul campo dell': è l'ottavo titolo nazionale consecutivo per Vidal, il quale rientra così nella schiera dei pochi eletti in grado di vincere in almeno tre dei maggiori campionati d'Europa.