No dia 11 de março de 2018, o Barcelona oficializou a contratação do volante Arthur. Por 30 milhões de euros (cerca de R$ 140 milhões pela cotação da época), o Grêmio cedeu os 70% que detinha do passe do jovem atleta. Além disso, ficou acertado em contrato que outros 9 milhões de euros seriam pagos em caso de renovação, convocações para a Seleção Brasileira e desempenho pela equipe espanhola. Trata-se da maior venda da história do clube e, ao mesmo tempo, do futebol gaúcho.
Trazido das categorias de base do Goiás, ainda menino, Arthur despontou como titular do Grêmio em meio à campanha vitoriosa da Libertadores de 2017. Foi quanto chamou a atenção do clube da Catalunha, que chegou a enviar o diretor técnico Robert Fernández para acompanhar as finais contra o Lanús. Uma lesão no tornozelo esquerdo, sofrida na Argentina, impediria o volante de disputar o Mundial de Clubes, nos Emirados Árabes, mas não inibiria os espanhóis de avançarem sobre ele. No dia 1º de dezembro, o jogador vestiu a camisa azul-grená e posou para foto ao lado de empresários — entre eles, André Cury, representante do Barcelona no Brasil. A imagem viralizou pelas redes sociais, causando mal estar com a direção tricolor.
— O Grêmio não foi comunicado de nada em relação a valores. O procurador do Arthur falou ao presidente Romildo que pessoas ligadas ao Barcelona estavam em Porto Alegre e queriam conhecer o Arthur. Deve ter sido esse encontro. Mas não sei exatamente o que é essa foto. Quem a vazou, que explique — declarou Odorico Roman, então vice-presidente de futebol do Grêmio.
Lesionado, Arthur perdeu toda a pré-temporada com o restante do elenco e foi realizar sua primeira partida de 2018 somente no início de março, quando ingressou nos minutos finais da vitória por 1 a 0 sobre o São Paulo de Rio Grande, na Arena. Quatro dias depois, porém, o anúncio foi feito: o volante de 21 anos estava vendido ao Barcelona.
O acerto dava conta de que ele permaneceria em Porto Alegre até o fim do ano. Assim, fez parte do título gaúcho de 2018. No meio do ano, entretanto, começou o rumor de que o clube espanhol queria antecipar a apresentação de Arthur.
— O Barcelona tem uma opção, que já pagou para tê-la, e o Grêmio entregará o jogador em janeiro. Foi assim que ajustamos e assinamos — manifestou o presidente Romildo Bolzan Júnior.
Com a necessidade de repor a saída do ídolo Iniesta, que havia se transferido ao Vissel Kobe, do Japão, os catalães não estavam dispostos a economizar. Em novas reuniões, foi acertado que, mediante o pagamento de mais 3 milhões de euros (pouco mais de R$ 13 milhões), o Grêmio liberaria sua revelação. No dia 12 de julho, o volante desembarcou na Europa para, enfim, ser apresentado no Camp Nou. Ao todo, Arthur disputou 70 partidas com a camisa tricolor, marcando seis gols.