2020ko irailaren 23an, Fati ofizialki lehen taldera igo zen. Lau egun beranduago, Bartzelonaren 2020/21 denboraldiko lehen partidan
eta Ronald Koeman entrenatzaile nagusi berriaren lehenengoan, Fatik golaketa bat egin zuen eta zigor bat ezarri zuen Villarreal 4 eta 0 irabaztean. Hurrengo partidan ere sartu zuen gola, urriaren 1ean Celta Vigoren aurkako 3 eta 0ko kanpoko garaipenean. Bere antzezpenak 2020ko iraileko La Ligako Hilabetearen Jokalari izendatzera eraman zuen. Urriaren 20an, gol bat sartu zuen Ferencváros-en aurkako 5-1ko garaipenean, Txapeldunen Ligan, 18 urte bete aurretik txapelketan gol bat baino gehiago sartu zuen lehen jokalari bihurtuz. Urriaren 24an, Real Madrilen aurkako 1 eta 3ko porrot batean gola sartu zuen, El Clásico-ko markagailu gazteena bilakatuz, 17 urte eta 359 egun zituela. Azaroaren 7an, Fatik belauneko lesio bat izan zuen Real Betisen aurka eta atsedenaldian aldatu egin zuten; azterketek beranduago baieztatu zuten ezkerreko belauneko meniskoa urratu zuela. Bi egun geroago ebakuntza egin zioten eta klubak jakinarazi zuen lau hilabetez egongo zela kanpoan.