Vallcarca es un barrio escondido entre dos colinas, la del Putxet y la del Coll, y que se extiende siguiendo el curso del torrente que le da nombre. Sus núcleos primigenios fueron el Hostal de la Farigola, Can Falcó, Can Mas y Can Gomis. Los jardines de Can Gomis se destruyeron con la construcción del Hospital Militar. El antiguo Hostal de la Farigola, ubicado sobre el torrente homónimo, se derribó y se edificó una escuela en su lugar. En los terrenos del Mas Falcó hay 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, mejores comunicaciones. Finalmente, se construyó un viaducto que salvaba el valle (el puente de Vallcarca) y se urbanizó el torrente. Siguiendo su curso, se abrió al tráfico la avenida del Hospital Militar, lo que supuso el fin del aislamiento.

En la parte alta del barrio, sobre el paseo de la Vall d’Hebron y al pie de Collserola, se encuentra el vecindario de Penitents. Surgió en 1902, cuando se llevó a cabo una primera urbanización en terrenos de la gran casa señorial de Can Gomis. El nombre de los Penitents 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 tuvo que abandonarlo por problemas económicos y el Ayuntamiento de Horta lo derribó. Con el tiempo, el entorno se convirtió en un pequeño barrio residencial, más tarde dividido por la ronda de Dalt. La parte mayor, sobre la ronda, ha visto crecer nuevas edificaciones en torno a la calle de Collserola.