Barcos chegou ao Palmeiras em 17 de janeiro de 2012, por indicação do técnico Luiz Felipe Scolari. À época, o então presidente da LDU de Quito, Esteban Paz, comunicou o acerto via Twitter. “Hernán aceitou as condições propostas pelo Palmeiras, assim como a LDU. Hernán, obrigado por tudo que deu à LDU! Sentiremos sua falta e esperamos que volte um dia. Esta é sua casa”. O Verdão pagou ao clube equatoriano US$ 3,5 milhões (pouco mais de R$ 6 milhões na cotação de seis anos atrás) por 70% dos direitos econômicos. A estreia oficial do gringo aconteceu no dia 8 de fevereiro, em duelo contra o XV de Piracicaba, no Pacaembu, pelo Campeonato Paulista. Barcos entrou aos 30min do segundo tempo e passou em branco na vitória por 3 a 2. Três dias depois, já como titular, marcou o segundo gol do triunfo por 3 a 0 sobre o Ituano, também pelo Estadual. Era apenas o início de um ano produtivo para o argentino.

Barcos fez bom Campeonato Paulista, com oito gols marcados em 14 jogos, mas não levou sua equipe a uma campanha produtiva. O Palmeiras terminou a fase classificatória na quinta posição e perdeu para o Guarani, por 3 a 2, em jogo único nas quartas de final. Já na Copa do Brasil, a história foi diferente. O Pirata participou de oito dos 12 jogos da equipe na competição e contabilizou quatro gols – um deles na vitória por 2 a 0 sobre o Grêmio, pelo jogo de ida das semifinais. Uma crise de apendicite o tirou da decisão contra o Coritiba. Na campanha rumo ao título, o Verdão também bateu Coruripe-AL (1ª fase), Horizonte-CE (2ª fase), Paraná (oitavas) e Atlético-PR (quartas).

Campeão da Copa do Brasil, o Palmeiras fracassou no Campeonato Brasileiro e terminou na 18ª posição, sendo rebaixado à Série B pela segunda vez em sua história. A campanha foi tão ruim que o time ficou 11 pontos abaixo da Portuguesa, primeira equipe fora da degola. Em 38 rodadas, o time venceu nove, empatou sete e perdeu 22. Foram apenas 34 pontos em 114 possíveis, o que representou um aproveitamento de 30%. Apesar do péssimo rendimento coletivo, Hernán Barcos se sobressaiu individualmente.  Ele esteve em campo por 29 vezes na competição e marcou 14 gols. No ranking geral de artilheiros, ficou empatado com Aloísio (Figueirense), Bruno Mineiro (Portuguesa) e Neymar (Santos). O goleador máximo foi Fred, do Fluminense, com 20 gols, seguido pelo são-paulino Luís Fabiano, autor de 19 tentos.

Apesar de rebaixado, o Palmeiras assegurou a permanência de Barcos, que disputou algumas partidas no Campeonato Paulista de 2013. Só que o Grêmio entrou na jogada pelo gringo: pagou ao Verdão US$ 2 milhões (R$ 4 milhões) e cedeu o zagueiro Vilson, o volante Leo Gago, o meia Rondinelly e o atacante Leandro. Além disso, o clube gaúcho assumiu débito de US$ 750 mil que a agremiação paulista tinha com a LDU e se propôs também a arcar com R$ 1,3 milhão de salários devidos ao jogador. Barcos, portanto, despediu-se do Palmeiras com 61 jogos e 31 gols.

Logo que chegou ao Grêmio, Barcos encarou sua primeira concorrência: a do boliviano Marcelo Moreno, xodó da torcida do Cruzeiro, que em dezembro de 2011 fora contratado ao Shakhtar Donestk por 6 milhões de euros (70% dos direitos econômicos) e na temporada 2012 marcara 22 gols em 61 partidas. Na disputa entre os estrangeiros, o argentino levou a melhor e ganhou a titularidade. Moreno, por sua vez, foi emprestado ao Flamengo – apesar de não ter brilhado no clube, fez parte do grupo campeão da Copa do Brasil.

Em seu ano de estreia no Grêmio, Barcos marcou 14 gols em 57 jogos. Apesar de a média não ter sido alta, a direção gremista nem sequer cogitou o retorno de Marcelo Moreno, que foi emprestado ao Cruzeiro em 2014 e se sagrou campeão mineiro e brasileiro. Já o Pirata se destacou individualmente: contabilizou 29 gols em 54 jogos e ganhou a Chuteira de Ouro da Revista Placar (dividiu o prêmio com Fred, do Fluminense). O Grêmio, entretanto, não levantou um troféu sequer.

Em fevereiro de 2015, o Grêmio recebeu proposta do Changchun Yatai, da China, pelos direitos econômicos de Barcos. Além de ofertar US$ 7 milhões ao jogador por dois anos de contrato, os chineses pagaram ao Tricolor US$ 3 milhões pela transferência. Como o Pirata tinha contrato apenas até dezembro e o Grêmio ainda lhe devia salários, não houve empecilho por parte do presidente Romildo Bolzan. No Changchun, Barcos marcou 15 gols em 23 jogos pela Superliga Chinesa e ficou na quarta posição entre os maiores artilheiros. Sua equipe terminou o campeonato na 10ª posição entre 16 participantes, com 35 pontos em 30 rodadas.

Somados os números por Palmeiras e Grêmio, Barcos marcou 76 gols em 174 partidas. Segue, abaixo, as estatísticas dissecadas por ano e competições:

Campeonato Paulista 2012: 14 jogos e 8 gols

Copa do Brasil 2012: 8 jogos e 4 gols

Copa Sul-Americana 2012: 3 jogos e 2 gols

Campeonato Brasileiro 2012: 29 jogos e 14 gols


2013

Campeonato Paulista 2013: 6 jogos e 3 gols

2013

Campeonato Gaúcho 2013: 7 jogos e 2 gols

Copa Libertadores 2013: 8 jogos e 3 gols

Copa do Brasil 2013: 5 jogos e nenhum

Campeonato Brasileiro 2013: 37 jogos e 9 gols


2014

Campeonato Gaúcho 2014: 13 jogos e 13 gols

Copa Libertadores 2014: 8 jogos e 2 gols

Copa do Brasil 2014: 1 jogo e nenhum gol

Campeonato Brasileiro 2014: 32 jogos e 14 gols

Campeonato Gaúcho 2015: 1 jogo e 2 gols