miejsce, plasując się za João Félixem, Jadonem Sancho, Kai Havertzem, Erlingiem Hålandem i Matthijsem de Ligtem. 17 września 2019 zadebiutował w Lidze Mistrzów UEFA w meczu z Borussią Dortmund i stał się najmłodszym piłkarzem, który kiedykolwiek zagrał w tych rozgrywkach w barwach FC Barcelony. 10 grudnia 2019, w wieku 17 lat i 40 dni strzelił gola przeciwko Interowi Mediolan i stał się najmłodszym piłkarzem, który zdobył bramkę w meczu Ligi Mistrzów UEFA.
23 września 2020 oficjalnie został zawodnikiem „pierwszej” drużyny FC Barcelony, w związku z czym jego klauzula odstępnego wzrosła do 400 milionów euro. W listopadzie 2020 doznał kontuzji łąkotki w lewym kolanie. 5 sierpnia 2021 powrócił do treningów.
1 września 2023 roku został wypożyczony na rok do angielskiego klubu Brighton & Hove Albion.
1 lipca 2025 roku znów udał się na wypożyczenie – tym razem do grającego w lidze francuskiej AS Monaco. 30 czerwca AS Monaco wykupiło Fatiego za około 11 mln euro.
Kariera reprezentacyjna Fati pierwotnie miał możliwość reprezentowania tylko Gwinei Bissau, jednak nigdy nie wystąpił jako reprezentant tego kraju w jakiejkolwiek kategorii wiekowej. Po zadebiutowaniu w LaLiga, RFEF wykazał zainteresowanie Fatim.