עונת 2008/2009 הייתה העונה הגדולה ביותר בתולדות המועדון. ברצלונה ניצחה את אתלטיק בילבאו 4–1 בגמר גביע המלך, ושלושה ימים לאחר מכן ניצחה את יריבתה ההיסטורית ריאל מדריד 6–2 במגרשה הביתי, מה שהבטיח את אליפות הליגה לברצלונה. ברצלונה סיימה את העונה בניצחון 2–0 על מנצ'סטר יונייטד בגמר ליגת האלופות משעריהם של סמואל אטו וליונל מסי, ובכך השלימה טרבל ראשון בתולדותיה, שהיה גם הראשון (ויחיד עד כה) של קבוצה ספרדית. בהמשך, ברצלונה זכתה גם בסופר קאפ הספרדי והאירופי עם ניצחונות על אתלטיק בילבאו ושחטאר דונצק בהתאמה. בדצמבר 2009 זכתה הקבוצה באליפות העולם לקבוצות, ובכך השלימה זכייה בכל ששת התארים האפשריים בשנה אחת, בפעם הראשונה בהיסטוריה של הכדורגל. שחקני ברצלונה הציגו יכולת שיא הן מבחינת התקפית והן מבחינה הגנתית - הקבוצה הבקיעה 154 שערים וספגה 54 בלבד בעונה זו, בכל המסגרות. בדרכה לזכייה בתארים, הביסה ברצלונה פעמים רבות בצורה מרשימה את יריבותיה, כולל ניצחונות בליגת האלופות 5–2 על אולימפיק ליון ו-4–0 על באיירן מינכן, כשהשיא היה בליגה: ניצחון 6–2 על ריאל מדריד באצטדיונה הביתי, במשחק שלמעשה הכריע את זהות אלופת הליגה. את הקבוצה הובילו שחקני בית כגון קרלס פויול, צ'אבי, אנדרס אינייסטה וליונל מסי לצד שחקנים זרים כסמואל אטו ותיירי הנרי.