Barrios gia nhập Dortmund từ CLB Colo Colo (Chile) trong Hè 2009 với phí chuyển nhượng 4,2 triệu euro. 

Ở mùa giải trước, với 16 bàn sau 32 trận, Barrios đã góp công lớn mang về chức vô địch Đức cho Dortmund. Tuy nhiên, chấn thương mà Barrios dính phải hồi đầu mùa đã khiến anh đánh mất vị trí số một trên hàng công Dortmund vào tay Lewandowski. Tính từ đầu mùa đến thời điểm này, Barrios mới chỉ 17 lần được ra sân (phần lớn từ băng ghế dự bị) và mới chỉ ghi được 4 bàn thắng. 

Chính việc không được ra sân thường xuyên đã khiến Barrios không còn muốn gắn bó với Dortmund. Trong kỳ chuyển nhượng mùa Đông mới đây, tưởng như Barrios đã sang Anh thi đấu nhưng những cuộc đàm phán đã đổ bể vào phút chót. Chính vì thế, việc tiền đạo người Paraguay này rời Dortmund trong Hè 2012 không phải là thông tin bất ngờ. Chỉ bất ngờ ở chỗ đích đến của Barrios lại là Quảng Châu Evergrande.

Với mức phí chuyển nhượng 12 triệu euro, có thể xem Dortmund đã thành công với thương vụ Barrios (lãi gần 8 triệu euro sau 3 năm). Tuy nhiên, sự ra đi của tiền đạo này cũng để lại những mối lo ngại nhất định trên hàng công, nhất là khi chân sút chủ lực Lewandowski vẫn đang trì hoãn việc gia hạn hợp đồng tới sau EURO 2012.