I 1963 ble han innbydd av Vatikanet til det andre Vatikankonsil som observatør, men ble tvunget til å takke nei på grunn av sykdom. I 1966 reiste Barth till Roma og fikk møte pave Paul VI og kardinal Alfredo Ottaviani for lange teologiske diskusjoner. Han forteller om dette i sitt verk (bokst.: «til apostlenes [Paulus og Peters] dørsteg»). Han kritiserte skarpt den katolske innordningen av jødendommen som en «religion blant andre religioner», såvel som forbigåingen av islam, og formante allerede da til en pavelig syndsbekjennelse for korstogene og inkvisisjonen.