У Првом балканском рату, који је трајао од октобра 1912. до маја 1913, Пећанац је био мобилисан у Трећу армију, гдје је служио као наредник у Моравској дивизији. Учествовао је у борбама код Мердара, гдје су поражени Албанци, затим у Кумановској бици и ослобођењу Метохије. Током Другог балканског рата, који је трајао од 29. јуна до 10. августа 1913, Пећанац се налазио на фронту од Китке на Осоговској планини, дуж реке Злетовске и Брегалнице. Његова дивизија је учествовала у Брегалничкој бици против Бугара. Након што је бугарски напад пропао, послали су парламентарце да траже примирје, али је то српска страна одбила и борбе су настављене. Након што је његова дивизија издржала шестодневне тешке борбе, Бугари су поражени код Грљана близу Винице.