Ngày 14/9/2010: Barcelona 5-1 Panathinaikos
Barca bất ngờ bị dẫn trước bởi bàn thắng của Sidney Govou trong trận mở màn chiến dịch tại bảng D. Tuy nhiên, với đẳng cấp của mình, họ nhanh chóng lật lại tình thế để mang về chiến thắng đậm đà. Lionel Messi lập một cú đúp và David Villa nâng tỷ số lên 3-1 trước giờ nghỉ. Sẵn đà hưng phấn, Pedro và Dani Alves buộc Panathinaikos vào lưới nhặt bóng hai lần nữa trong hiệp thứ hai.
Ngày 29/9/2010: Rubin Kazan 1-1 Barcelona
Mùa trước, đại diện của Nga giành được tới 4 điểm trong những cuộc đối đầu với Barca. Mùa này, họ lại cản bước đội quân của Pep Guardiola một lần nữa. Rubin thử thách các vị khách bằng bàn dẫn trước trong hiệp một từ chấm 11m của Christian Noboa. Nhưng sau 1 giờ bóng lăn, Villa đã giành lại 1 điểm cho đội bóng xứ Catalan cũng bằng một quả phạt đền khác.
Ngày 20/10/2010: Barcelona 2-0 Copenhagen
Trước đối thủ thi đấu cần cù như một chú ông thợ, Barca phải tốn khá nhiều công sức nhưng cũng có được bàn khai thông bế tắc ở phút 19. Ngôi sao Messi là người lập công với cú sút quyết đoán từ ngoài vòng cấm. Sau đó, Barca khá bế tắc khi tìm kiếm bàn thắng thứ hai. May mắn dường như không đứng về phía họ với 2 lần bóng tìm đến cột dọc. Phải mãi đến phút cuối cùng, nhờ sự xuất sắc của Messi, đội chủ nhà mới có thể ấn định tỷ số 2-0.
Ngày 2/11/2010: Copenhagen 1-1 Barcelona
Các học trò của Guardiola tưởng rằng họ sẽ sớm đảm bảo một suất vào vòng tiếp theo khi Messi thêm một lần sút tung lưới Copenhagen ở phút 31. Tuy nhiên, chỉ hơn 60 giây sau, đội bóng của Đan Mạch đã tìm được bàn gỡ hòa từ cú vô lê đập người đổi hướng của Claudemir. Dù thời gian còn khá nhiều song không bên nào ghi thêm được bàn thắng.
Ngày 24/11/2010: Panathinaikos 0-3 Barcelona
Barca có một chiến thắng dễ dàng trên đất Hy Lạp khi thống trị hoàn toàn về thế trận. Giữa hiệp một, Pedro phá vỡ thế quân bình với pha dứt điểm cận thành. Sang hiệp thứ hai, Messi nhân đôi tỷ số ở phút 63 và Pedro hoàn tất cú đúp của mình không lâu sau đó.
Ngày 7/12/2010: Barcelona 2-0 Rubin Kazan
Barca đón tiếp Rubin với đội hình chỉ có 2 gương mặt thường xuyên được đá chính. Dù vậy, các cầu thủ trẻ đã hoàn thành tốt nhiệm vụ. Các bàn thắng của Andreu Fontas và Victor Vazquez trong hiệp hai đã ngăn không cho Rubin có mặt ở vòng đấu knock-out.
Ngày 16/2/2011: Arsenal 2-1 Barcelona
Barca chiếm ưu thế trong trận lượt đi ngay trên sân Emirates và cụ thể hóa thành bàn mở tỷ số của Villa ở phút 26 từ tình huống phối hợp với Messi. Tuy nhiên, sau giờ nghỉ, bằng cách nào đó Arsenal đã bất ngờ vùng lên mạnh mẽ để "lội ngược dòng" nhờ hai bàn thắng trong vòng 5 phút, từ phút 78 đến phút 83, của Robin van Persie và Andrey Arshavin.
Ngày 8/3/2011: Barcelona 3-1 Arsenal
Barca đơn giản là quá mạnh đối với đội bóng Anh trong trận lượt về, bất chấp việc họ cũng đã có được một số may mắn. Messi tạo nên sự khác biệt ở phút 45 khi đánh bại Manuel Almunia mở tỷ số. Hiệp hai mới trở lại ít phút, hy vọng của Arsenal được nhen nhóm nhờ bàn phản lưới nhà của Sergio Busquets. Thế nhưng, chiếc thẻ đỏ gây tranh cãi dành cho Van Persie đã dập tắt cơ hội của các "Pháo thủ". Chơi hơn người, Xavi dễ dàng nâng tỷ số lên 2-1 cho Barca ở phút 69 và chỉ 2 phút sau, Messi ấn định chiến thắng 3-1 từ chấm phạt đền. Chung cuộc Barca đi tiếp với tổng tỷ số 4-3.
Ngày 6/4/2011: Barcelona 5-1 Shakhtar Donetsk
Trong thế trận cởi mở, Barca đã buộc Shakhtar phải lấy rổ hứng bóng sau các pha lập công của Andres Iniesta, Dani Alves, Gerard Pique, Seydou Keita và Xavi. Bàn thắng danh dự của Shakhtar được ghi bởi Yaroslav Rakitskiy khi tỷ số đang là 3-0 nghiêng về Barca.
Ngày 12/4/2011: Shakhtar Donetsk 0-1 Barcelona
Trên sân Donbass Arena, Barca sớm gây sức ép liên tục về phía đội chủ nhà nhưng chỉ duy nhất một cơ hội được Messi chuyển hóa thành bàn thắng ở cuối hiệp một. Barca tiến vào bán kết với chiến thắng chung cuộc 6-1.
Ngày 27/4/2011: Real Madrid 0-2 Barcelona
Trận bán kết đầu tiên diễn ra hết sức căng thẳng và quyết liệt. Barca hoàn toàn bế tắc trước bức tường phòng ngự vững chắc của Real trước khi bước ngoặt xảy đến với việc Pepe của đội chủ nhà bị truất quyền thi đấu. Messi đã nắm bắt cơ hội này để khai thông bế tắc ở phút 76 từ đường căng ngang của cầu thủ dự bị Ibrahim Afellay. Sau đó, Cầu thủ xuất sắc nhất thế giới ghi dấu ấn cá nhân bằng pha đột phá qua tới 4 cầu thủ rồi đánh bại Iker Casillas tạo ra lợi thế cực lớn cho Barca.
HLV Guardiola vui mừng sau khi loại được địch thủ Real
Ngày 3/5/2011: Barcelona 1-1 Real Madrid
Thủ môn Casillas níu giữ hy vọng mong manh cho Real bằng những pha cứu thua xuất sắc trong hiệp đầu tiên. Đầu hiệp hai, Real bị từ chối bàn thắng trong một tình huống đầy tranh cãi để rồi chỉ ít phút sau đó, Pedro tận dụng triệt để đường chuyền dọn cỗ của Andres Iniesta để mở tỷ số cho đội chủ sân Nou Camp. Phút 64, Marcelo san bằng tỷ số cho Real nhưng Barca vẫn chơi khá thoải mái trong khoảng thời gian còn lại để bảo toàn thắng lợi chung cuộc 3-1.