Ludwig der Fromme, Sohn Karls des Großen, eroberte 801 Barcelona nach einer mehrmonatigen Belagerung. Die Stadt sollte die südlichste seiner Eroberungen von den Mauren sein, da er in Tortosa und den Flüssen Llobregat und Cardener zurückgeschlagen wurde. Diese Grenzregion wurde als Spanische Mark bezeichnet. Sie wurde von mehreren Grafen verwaltet, die vom König eingesetzt wurden. Barcelona wurde zum Sitz eines Grafen. Die ersten karolingischen Grafen Barcelonas waren nur wenig mehr als königliche Beamte, doch im Lauf der Zeit gewann ihre Position an Macht und Unabhängigkeit von der Zentralgewalt und den schwachen karolingischen Königen. Außerdem wurden mehrere Gebiete einem Grafen zugeteilt. Der letzte Graf Barcelonas, der von den Karolingern eingesetzt wurde, war Wilfried I., der Haarige. Davor war er schon Graf von Cerdanya und Urgell gewesen und erhielt 878 die Grafschaften von Barcelona, Girona und Besalú. Als er 897 starb wurden Wilfrieds Besitztümer unter seinen zwei Söhnen Wilfried II. und Miro dem Jüngeren aufgeteilt, was die Einführung des Erbadels in der Spanischen Mark bedeutete. Wilfried II. war der letzte Graf, der dem karolingischen Hof Treue schwören musste, obwohl das Lehen eigentlich erst 1258 im Vertrag von Corbeil abgeschafft wurde. Die Vorherrschaft der Grafen von Barcelona unter den Herrschern der Spanischen Mark war zum Teil die Folge ihrer militärischen Fähigkeiten, wodurch es ihnen gelang weitere Territorien von den maurischen Herrschern zu erlangen. Sie versuchten außerdem wieder Einwohner im Inland anzusiedeln, dessen Bewohner durch zwei Jahrhunderte Krieg vermindert worden waren. Barcelona mit seinen leicht zu verteidigenden und exzellenten Wehranlagen, blühte durch die steigende Macht seiner Herrscher auf, während die anderen Grafschaften nur wenig viel versprechende Aussichten hatten.