Die 32-jährige Spanierin hatte ihren auslaufenden Vertrag beim Champions-League-Sieger nicht verlängert und verlässt die Katalaninnen nach einer äußerst erfolgreichen Ära. Für Barcelona erzielte Putellas 232 Tore und ist damit die Rekordschützin des Klubs. Insgesamt gewann sie mit Barca 38 Titel.
Über die Vertragslaufzeit beim englischen Erstligisten machten die London City Lionesses keine Angaben.
Der Verein ist eine Besonderheit in der Women's Super League, weil er unabhängig von einem Männerklub geführt wird. Eigentümerin Michele Kang ist außerdem Besitzerin des französischen Spitzenvereins Olympique Lyon.
"Der Ehrgeiz des Klubs und das klare Bekenntnis, sich als unabhängiger Verein ganz dem Frauenfußball zu widmen, haben mich überzeugt", erklärte Putellas zu ihrem Wechsel zu den "Löwinnen".