Как и большинство летчиков, несших службу в восточных округах, Евгений Георгиевич рвался на фронт. Однако, в действующую армию ему довелось попасть только в ноябре 1943 г., и то не надолго – на период боевой стажировки в 162-м истребительном авиаполку 309-й авиадивизии. Дивизия входила в состав 16-й воздушной армии Белорусского фронта. Там Пепеляев летал на самолетах Як-7, совершил 12 боевых вылетов и провел три боя. Правда, побед не имел. а. как он сам отмечал, "однажды едва не был сбит".
Вернувшись со стажировки, Евгений Георгиевич продолжил службу в том же 300-м полку. В 1945 г. эта часть входила в состав 254-й дивизии 10-й воздушной армии. которая с началом советско-японской войны поддерживала войска 2-го Дальневосточного фронта. Дивизия действовала главным образом по наземным целям японцев, так как в воздухе противник сопротивления практически не оказывал. Особенно досталось вражеским коммуникациям и судам на реке Сунгари. В этих боях Е. Г. Пепеляев, будучи уже заместителем командира полка, совершил около тридцати боевых вылетов на Як-9Т, уничтожив паровоз и потопив катер неприятеля.
Осенью 1945-го, сразу после окончания второй мировой войны, отношения СССР с бывшими союзниками по антигитлеровской коалиции стали весьма напряженными, особенно на Востоке. После уходе Советской Армии из Маньчжурии в китайских портах Желтого моря стали высаживаться американские войска. В ответ в Северо-Восточный Китай были вновь посланы части 6-й гвардейской танковой армии и авиация, в том числе 300 иап, которым теперь командовал Евгений Георгиевич. Полк базировался в Мукдене. Его самолеты выполняли разведывательные полеты над пунктами высадки американцев. Это продолжалось до весны 1946 г., когда американцы. наконец, ушли. Вернулись в Забайкалье и советские части.
Осенью 1946 года Е. Г. Пепеляев был направлен на Высшие летно-тактические курсы усовершенствования офицерского состава. Закончив их в конце следующего года, он стал заместителем командира 196- го истребительного авиаполка ВВС Московского округа. Здесь Пепеляев осваивал новую технику, принимал участие в авиационных парадах и праздниках. Так. в 1949 г. в Тушине Евгений Георгиевич впервые демонстрировал высшмй пилотаж на новом тогда Ла-15. а в следующем году вместе с В. В. Лапишным подготовил встречный пилотаж на МиГ-15. Предполагалось показать его на тушинском празднике, который, однако, не состоялся из-за непогоды. Зрители увидели этот номер через год, ко уже без Пепеляева.
