Le partite che negli anni hanno visto sfidarsi Roma e Barça regalano grandi emozioni, ma una delle più belle che la Roma ha giocato davanti al suo pubblico, sfidando il Barcellona, si è giocata sul suolo dello Stadio Olimpico di Roma nella stagione 2001/02, in occasione della Champions League.
Era il 26 febbraio 2002 e la Roma era prima nel girone di Champions League e capolista in campionato, oltre che Campione d'Italia con lo scudetto tricolore cucito sulle maglie. Ma, nel secondo girone di Champions, i giallorossi inanellano una serie di pareggi, uno dei quali proprio contro il Barcellona: la partita, terminata sull'1-1, aveva visto la Roma trionfare con un gol di Panucci, recuperato poi dalla coppia Puyol-Kluivert su distrazione di Candela.
Rispetto a quella sfortunata gara di andata, il 26 febbraio, sotto gli occhi di 70.000 persone, Delvecchio gioca al posto di Tommasi, con Totti e Batistuta come punte. Nel Barça di Rexach, Luis Enrique gioca al centrocampo al fianco di Thiago Motta. Nel primo tempo non accade nulla di eclatante, il Barcellona non si rende particolarmente offensivo, ma tiene il possesso palla. Nella ripresa, Montella entra in sostituzione a Delvecchio e la Roma comincia il suo attacco: al 16' Totti protegge un pallone in area e scarica su Candela, il tiro in porta del francese viene deviato da Emerson ed è gol. Sessanta secondi dopo, i giallorossi raddoppiano con Batistuta, ma il gol viene annullato per fuorigioco. Tommasi entra al posto di Batistuta, la Roma è sempre più offensiva: al 27', palla a Totti, il numero 10 aspetta l'inserimento di Montella, dribblling e destro sul secondo palo, è il gol del raddoppio. La Roma trova il terzo gol sul finale del match con un destro di Tommasi che chiude la partita. La Roma è prima in Italia e anche in Europa.
Un'altra spettacolare partita tra Barça e Roma è quella che ogni tifoso romanista ricorderà come una vera umiliazione, ovvero il match del 24 novembre 2015, quando, con doppiette di Suarez e Messi, il Barcellona travolge la Roma con un pesantissimo 6-1. La partita vedeva Messi tornare in campo dal primo minuto in seguito all'infortunio. I giallorossi si mostrano assenti e rimangono in partita per i primi dieci minuti di gioco, quando Dzeko sbaglia un gol di testa, solo davanti a Ter Stegen. Al 18', su finalizzazione di Suarez, il pallonetto di Messi va a segno. Dopo un paio di vani tentativi della Roma, al 44', Suarez chiude il primo tempo scagliando in porta un pallone inizialmente allontanato da Keita.
Nella ripresa arriva il primo gol stagionale di Piqué su cross di Messi, poi Adriano, che recupera la respinta di Sczesny sul rigore di Neymar. Nel finale, la Roma ottiene un rigore: Dzeko dal dischetto, ma Ter Stegen intuisce e respinge. Il giallorosso bosniaco segna al 91' all'ultima azione, quando si ritrova solo in attacco.
Nella stagione 2017/18 la Roma affronta ai quarti di finale il Barcellona, rimontando all'Olimpico il 4-1 esterno subito all'andata, entrando nella storia del calcio italiano in Champions League: negli ultimi 25 anni, non era mai accaduto che una squadra italiana rimontasse di 3 gol.
Una partita incredibile, forse la più sensazionale tra le due compagini, per diverse ragioni. In un quarto di secolo, non era mai accaduto che una squadra italiana passasse il turno dopo una sconfitta con una differenza reti di 3 gol nella partita di andata, specialmente quando l'avversaria è il Barça. La Roma elimina il Barcellona quando quest'ultima si trova a +3 di vantaggio, rendendosi protagonista della rimonta più clamorosa della storia del calcio italiano, considerando anche l’epoca della Coppa dei Campioni (dal 1955 al 1992).
Una Roma che è stata definita titanica per aver ribaltato il 4-1 dell'andata al Camp Nou. I gol di Dzeko, De Rossi e Manolas regalano alla squadra capitolina il 3-0 e l'accesso alle semifinali di Champions, sotto gli occhi sbalorditi del pubblico mondiale. Sembrava uno scoglio insormontabile, poi la Roma è riuscita dove in pochi credevano potesse arrivare, grazie a un esorbitante Dzeko, un colossale Manolas e un eroico Di Francesco che ha portato la Roma tra le prime quattro squadre d’Europa.