Este barrio se extiende por un amplio territorio de la sierra de Collserola, y comprende tres zonas bien diferenciadas. El término de Vallvidrera, a caballo entre ambas vertientes de Collserola, forma parte de Sarrià desde que se agregó a este, en 1890. Su historia estuvo estrechamente vinculada a la de la iglesia de Santa Maria de Vallvidrera, construida en estilo gótico tardío entre los años 1540 y 1587. Otro edificio destacado es la casa solariega Vil·la Joana, que fue la última residencia de mosén Cinto Verdaguer. El desarrollo urbano se produjo a partir de la segunda mitad del siglo XIX.

Entre los elementos construidos destacables está el pantano de Vallvidrera (1864), actualmente en recuperación como espacio de ocio. En 1888 se construyó la carretera de acceso de Vallvidrera al Tibidabo, y en 1902 la carretera de las Aigües, vinculada al abastecimiento de la ciudad. En 1901 se inauguró el Tramvia Blau, que hacía el recorrido desde el Tibidabo hasta Vallvidrera, y, en 1906, el funicular. La expansión urbanística de Vallvidrera la convirtió en un lugar de veraneo de los barceloneses. Actualmente, Vallvidrera está consolidado como zona residencial permanente.

Las Planes, que incluye los núcleos diferenciados de Mas Sauró, Mas Guimbau y el Rectoret, se sitúa en la vertiente del Vallès de la sierra de Collserola. Durante muchos pocos años fue, primordialmente, un lugar de veraneo, con hoteles, fuentes y los populares merenderos. A finales de siglo surgió el primer núcleo urbanizado, y a partir de la segunda mitad del siglo XX se transformó en una barriada humilde sin ningún orden. No fue hasta 1980 cuando se aprobó un plan de actuación urbanística.

El Tibidabo era un lugar de excursiones hasta que se abrió la carretera de la Arrabassada, en 1888. A partir de entonces se inició la construcción del parque de atracciones, del Observatorio Fabra (1902-1904) y del templo del Sagrat Cor, iniciado en 1902 y acabado en los sesenta. En 1992 se inauguró la torre de comunicaciones de Collserola, obra de Norman Foster. A partir del año 2000, el parque de atracciones del Tibidabo pasó a ser propiedad del Ayuntamiento. A su lado se mantiene un pequeño núcleo residencial.