Juntament amb la posterior pau de Cambrai (1529), posà fi al conflicte originat el 1526 per la formació de la Lliga de Cognac contra l’emperador, que culminà el 1527 amb el saqueig de Roma. La difícil situació de Climent VII després dels triomfs imperials a Itàlia, l’inclinà a iniciar negociacions amb Carles V a través del cardenal Francisco Quiñones, general dels franciscans, i de l’ambaixador prop de la cort romana Miquel Mai; afavorí aquesta actitud la necessitat d’una acció contra els turcs sol·licitada per Ferran I d’Hongria, la pèrdua del temor a la convocació d’un concili per part del papa, i la promesa per part de Carles V de la restauració dels Mèdici a Florència. Les clàusules del conveni foren redactades a Barcelona pel nunci Girolamo Bencucci, conjuntament amb Mercurino Gattinara, De Praet i el cardenal Granvelle, en representació de Carles V; l’emperador es comprometia a restituir Ravenna, Cervio, Mòdica, Reggio i Rubiera al papa, i aquest reconeixia a Carles V la investidura del regne de Nàpols, li prometia de coronar-lo emperador del Sacre Imperi i el comprometia a convocar un concili ecumènic per tal de posar fi al cisma; ambdós signataris es comprometien a una aliança militar contra els turcs i els luterans. Restava pendent la qüestió de Milà. La pau de Barcelona inaugurà un període de col·laboració entre Carles V i Climent VII, que havia de traduir-se en la solemne coronació de Carles V a Bolonya, aspiració del cercle erasmista del gran canceller imperial Mercurino Gattinara, del qual Miquel Mai formava part, però també allunyà definitivament l’esperança, desvetllada pel saqueig de Roma, d’anihilar el poder temporal del papa.