Vallcarca es un barrio escondido entre dos colinas, el del Putget y el del Coll, y que se extiende siguiendo el curso del arroyo que le da nombre.
Sus núcleos primigenios fueron el hostal del Tomillo, Can Falcó, Can Mas y Can Gomis.
Los jardines de Can Gomis fueron destruidos con la construcción del Hospital Militar.
El antiguo hostal del Tomillo, sobre la rambla del mismo nombre, se derribó y se hizo una escuela.
Los terrenos de Mas Falcó acogen una pequeña urbanización de torres aisladas.
En sus inicios, Vallcarca formaba parte de Horta.
Era un barrio de veraneantes y de gente con intereses diferentes que vivía en el valle.
Los veraneantes querían tranquilidad y la gente del valle querían mejores comunicaciones.
Finalmente se construyó un viaducto que salvaba el valle (el puente de Vallcarca) y se urbanizó la riera.
Siguiendo su curso, se abrió al tráfico la avenida del Hospital Militar, lo que supuso el fin del antiguo aislamiento.
En la parte alta del barrio, sobre el paseo de la Vall d'Hebron y al pie de Collserola, se encuentra la zona de Penitentes.
Nació en 1902, cuando se hizo una primera urbanización en terrenos de la gran casa señorial de Can Gomis.
El nombre de los Penitentes proviene de las reuniones de fieles que, con cierta inspiración eremítica, se hicieron durante un tiempo en un convento y unas cuevas que había en la zona.
Mosén Cinto compró el convento, pero lo tuvo que abandonar por problemas económicos y el Ayuntamiento de Horta lo derribó.
Con el tiempo, el entorno se convirtió en un pequeño barrio residencial, después dividido por la Ronda de Dalt.
La parte más grande, sobre la ronda, ha visto crecer nuevas edificaciones entorno de la calle de Collserola.