Участник Советско-финляндской войны.

Указом Президиума ВС СССР от 07 апреля 1940г. лейтенант Пастухов был награжден орденом Красного Знамени.

В июне 1942г. в составе 752 дальнего бомбардировочного авиаполка. Полк базировался на аэродроме №1 Липецк. Командир полка подполковник Бровко Иван Карпович. Полк имел на вооружении самолеты ДБ-3ф (Ил-4).

23 июня 1942г. экипаж 3 авиаэскадрильи полка: летчик лейтенант Волков Анатолий Аркадьевич, штурман старший лейтенант Пастухов Василий Сергеевич, воздушные стрелки-радисты сержант Мещеряков Дмитрий Васильевич и старший сержант Харламов Александр Константинович- вылетел на бомбардировку аэродрома противника Брянск. Сбросил авиабомбы: ФАБ-100 8шт. и ЗАБ-50 4шт. О выполнении задачи экипаж сообщил по радиосвязи. При возвращении, в районе г.Ливны, самолет был сбит нашей зенитной артиллерией. Экипаж погиб. Похоронен в братской могиле в с.Норовка, Ливенский р-н, Орловская обл.