Am Ende des fünften Jahrhunderts begann sich der Fall des Weströmischen Reiches durch einige schwere Angriffe von einigen germanischen Völkern abzuzeichnen, die Angriffe auf das Imperium verübten. 410 wurde Rom unter dem Westgoten Alarich erobert. Alarichs Stiefbruder und Nachfolger Athaulf führte die westgotischen Truppen nach Südgallien und nach der Niederlage gegen die römischen Streitkräfte bei Narbona (414) floh er über die Pyrenäen in die Provinz von Tarragona. Ataulf errichtete seinen Sitz in Barcino, wo er von seinen eigenen Truppen 415 ermordet wurde. Der Tod Ataulfs veränderte die Beziehungen zwischen Römern und Westgoten. Unter Walia (415–19) wurden sie zu Bundesgenossen um die die anderen germanischen Stämme in Spanien zu kontrollieren. Walia war darin so erfolgreich, dass Kaiser Favius Honorius das Gebiet der Westgoten um die Provinzen von Aquitania und Gallia Narbonensis erweiterte. Walia hatte seinen Sitz in Tolosa (heute Toulouse). Barcino blieb jedoch ein bedeutendes Zentrum des westgotischen Königreichs, aufgrund seiner hervorragenden Verteidigungsmauern. Nach dem Tod von Alarich II. in der Schlacht von Vouillé gegen die Franken (507), machte sein Nachfolger Gesaleic (507–11) Barcino zur Hauptstadt seines Reiches. Barcino kehrte zu seiner Rolle als Provinzstadt mit der Erhebung Toledos zur Hauptstadt unter Leovigildus 573 zurück. Die Westgoten stellten nur einer Minderheit der städtischen Bevölkerung dar, hatten jedoch die Machtpositionen inne. Die ersten Herrscher waren zunächst Arianer, tolerierten jedoch, dass die meisten Einwohner katholisch waren. Das religiöse Zentrum wechselte von der Basílica de la Santa Cruz (die zu einem arianischen Tempel wurde) zu der Kirche Sant Just. Katholische Konzilien wurden 540 unter Bischof Nebridi und 599 unter Ugern in der wiedergeweihten Basilica abgehalten. Zweifellos war die damals gesprochene Umgangssprache Vulgärlatein, das auch von den westgotischen Herrschern angenommen wurde. Langsam veränderte sich das lateinische Barcino (z.B. Barcinone, Barcinonem, Barcinonam, Barchinona).