Sua transferência para o Athletico-PR em 2022 consolidou seu nome como uma das grandes promessas do país, chamando atenção do Barcelona, que o contratou em julho de 2023 por cerca de 70 milhões de euros. Após chegar ao Barcelona no início de 2024, Roque encontrou dificuldades para se firmar no time principal, sob o comando do então técnico Xavi. Sem espaço, foi emprestado ao Real Betis em agosto de 2024, onde teve um desempenho mais consistente, mas ainda assim não conseguiu se estabelecer como titular absoluto.

A negociação para seu retorno ao Brasil, especificamente ao Palmeiras, foi uma verdadeira novela, marcada por idas e vindas. O interesse do Verdão em Vitor Roque começou a ganhar força no final de 2024, com o clube buscando um centroavante jovem e com potencial para suprir uma carência no elenco comandado por Abel Ferreira. As tratativas avançaram, e o Palmeiras chegou a um acordo com o Barcelona para a compra definitiva do jogador por 25,5 milhões de euros (cerca de R$ 154 milhões), mais 5 milhões de euros em variáveis, totalizando a maior transferência da história do futebol brasileiro até então.