Каталунците успяха да впишат Олмо в състава за сезон 2024/2025 благодарение на освободеното място в състава, което се появи след продължителната контузия на Андреас Кристенсен. Преди това Барселона вече беше използвала подобен механизъм, за да регистрира Иниго Мартинес на мястото на Роналд Араухо.
Олмо се присъедини към каталунците през август от германския РБ Лайпциг. Сумата на трансфера беше 55 милиона евро + бонуси. Договорът на играча с клуба е до лятото на 2030 г.