A l'été 2017, Paulinho rejoignait le FC Barcelone en provenance du Guangzhou Evergrande pour 40 M€. Une arrivée qui a permis aux Catalans de se renforcer dans l'entrejeu durant une petite année, puisque cet été, le Brésilien est reparti dans le club chinois, prêté avec une option d'achat d'environ 50 M€. Et selon Footmercato.net, le club chinois aurait levé l'option d'achat de Paulinho à la hauteur de 42 M€. Les 8 M€ restants auraient été compensés avec le salaire du joueur. Avec ce transfert, Paulinho devient la troisième plus grosse vente de l'histoire du FC Barcelone derrière Luis Figo (60 M€ au Real Madrid) et Neymar (222 M€ au Paris Saint-Germain).