Fàbregas liittyi joukkueeseen, joka oli voittanut kolme La Liga -mestaruutta peräkkäin ja kaksi Mestarien liigan mestaruutta kolmessa vuodessa, ja joukkueeseen, jossa pelasi Lionel Messi, Xavi, Andrés Iniesta ja David Villa. Hän teki debyyttinsä Supercopa de España -kisojen toisessa vaiheessa, tullessaan vaihdossa Real Madridiin. Barcelona voitti tasapelin 3-2 ja 5-4 yhteensä. Hän teki ensimmäisen maalinsa 2-0 voitossa Portoa vastaan, kun Barcelona voitti 2011 UEFA Super Cupin.
, ja hänen ensimmäinen liigan maali hänen debyyttinsä aikana, 5-0 kotivoitto Villarrealia vastaan. Syyskuussa hän teki vielä kolme maalia, mukaan lukien myöhäinen tasapaino Valenciaa vastaan.