Po powrocie z Como do Cagliari, 17 września 2017 strzelił swoją pierwszą bramkę w karierze, traifając w meczu przeciwko SPAL.
Inter Mediolan 12 czerwca 2019 na zasadzie rocznego wypożyczenia z obowiązkowym wykupem po zakończeniu sezonu przeszedł do Interu Mediolan. W klubie zadebiutował 26 sierpnia w meczu Serie A z Lecce (4:0). 17 września w debiucie w rozgrywkach Ligi Mistrzów UEFA z Slavią Praga (1:1) strzelił swoją pierwszą bramkę dla Interu. Pierwszą ligową bramkę w barwach Interu strzelił 9 listopada w wygranym 2:1 meczu z Hellas Veroną. 27 października 2021 zagrał 100. mecz dla drużyny z Mediolanu, występując w wygranym 2:0 meczu z Empoli.
29 października wystąpił w swoim 200. meczu w barwach Interu, który wygrał 1:0 spotkanie z Romą w ramach Serie A. W czerwcu 2024 przedłużył swój kontrakt z klubem do 2029.
Kariera reprezentacyjna mały|Barella (pierwszy od lewej) razem z innymi piłkarzami z reprezentacji Włoch, śpiewa hymn przed meczem z Bułgarią (2021) W reprezentacji Włoch zadebiutował 10 października 2018 w zremisowanym 1:1 meczu z Ukrainą. Grał w nim do 78. minuty, po czym został zmieniony przez Lorenzo Pellegriniego.