Den 22. september 2020 kom Barcelona og til enighet om Cuencas overgang, for en sum på €2,5 millioner pluss €4 millioner i variabler; beholdt også 20 % av en fremtidig overgangssum. Han signerte en femårskontrakt med klubben, men ble umiddelbart lånt ut til i andredivisjon for ett år. Den 30. august 2021 ble Cuenca lånt ut til toppdivisjonsklubben for ett år.