Chelsea Gigit Jari! Barcelona Tolak Tawaran Menukar Fermin Lopez dengan Christopher Nkunku

10 September berikutnya, Fermin melakukan debut resminya bersama Barça Atlètic setelah mendapat izin Xavi bermain untuk mereka.

Dia dikeluarkan dari lapangan setelah menerima kartu kuning kedua dalam kekalahan tandang 1-0 Gimnàstic de Tarragona.

López kemudian kembali ke tim utama dan melakukan debutnya di Liga Champions UEFA pada 19 September, keluar dari bangku cadangan untuk menggantikan Gavi pada menit ke-58 dalam kemenangan kandang 5-0 atas Royal Antwerp di babak penyisihan grup kompetisi.

Seminggu kemudian, dalam pertandingan tandang melawan Mallorca, ia mencetak gol pertamanya untuk Barcelona dan gol pertamanya di La Liga: setelah masuk sebagai pemain pengganti pada menit ke-64, saat Barca kalah 2-1, ia mencetak gol penyeimbang pada menit ke-75. menetapkan skor akhir pada 2–2.

Pada tanggal 25 Oktober 2023, López mencetak gol pada start pertamanya di Liga Champions dalam kemenangan 2-1 atas Shakhtar Donetsk,[12] di mana ia juga dinobatkan sebagai pemain terbaik pertandingan tersebut.

Pada 31 Oktober 2024, López memperpanjang kontraknya dengan Barcelona hingga 2029.

Pada 6 November 2024, López mencetak gol dalam kemenangan 2–5 atas Crvena Zvezda di Liga Champions UEFA.(*)