Después de pasar la temporada 2023-24 cedido en el Brighton, Fati regresó al Barcelona y pasó la pretemporada bajo el nuevo entrenador Hansi Flick. Un renacimiento de la carrera de Fati en el Barcelona parecía prometedor después de que el exentrenador del Bayern respaldara públicamente al graduado de La Masia tras su aparición como suplente en un encuentro de la Liga de Campeones contra el Mónaco en septiembre.
"He felicitado a Ansu por su regreso. Le tengo mucho aprecio y va a hacerlo muy bien," dijo. "He hablado con él y se ve más en la posición de extremo izquierdo, pero tiene grandes cualidades para jugar también en el centro. Lo vi muy diferente en julio y brillante en los entrenamientos. Ahora necesita tiempo y tenemos que cuidarlo.”
Sin embargo, los destellos mostrados por Fati pronto se desvanecieron, ya que una lesión muscular detuvo su impulso. Ha jugado solo 186 minutos repartidos en ocho partidos, con su última aparición el 4 de enero, contra el Barbastro en la tercera ronda de la Copa del Rey. Desde entonces, los catalanes han jugado 14 partidos; Fati no fue convocado para nueve de esos encuentros.