Ở Hè 2023, Felix gia nhập Barca theo dạng cho mượn từ chính Atletico sau khi anh không còn nằm trong kế hoạch của HLV Diego Simeone. Cả hai đã có những mâu thuẫn không thể hàn gắn và Simeone quyết định loại bỏ tiền đạo sinh năm 1999. 

Trong màu áo mới, Felix chơi rất ấn tượng và mới đây, anh khiến cho CLB chủ quản Atletico phải ôm hận. Trên sân Nou Camp, Felix đã ghi bàn quyết định, giúp Barcelona giành chiến thắng 1-0 trước Atletico. Chiến thắng quan trọng này giúp gã khổng lồ xứ Catalunya vượt mặt chính đối thủ để chiếm vị trí thứ 3 trên bảng xếp hạng. Hiện tại, Barca đang có 34 điểm, hơn Atletico 3 điểm và kém đội đầu bảng Real Madrid 4 điểm.

Anh tỏ rõ sự phấn khích với bàn thắng đó và không ngại ăn mừng trước Atletico theo kiểu Jude Bellingham của Real Madrid với kiểu giơ tay cao mang tính biểu tượng của mình.

Tuyển thủ Bồ Đào Nha không quan tâm đến những phản ứng từ phía Atletico và nói rằng anh đơn giản là bộc lộ tất cả ở sân Montjuic: "Chỉ những người thân thiết với tôi mới biết tôi đã phải sống như thế nào. Tôi chỉ để nó qua đi, vì tất cả những gì đã xảy ra với tôi và gia đình. Bàn thắng đó là dành cho tôi, cho các đồng đội và Barca, những người đã chào đón tôi."