Служил по гражданскому ведомству, но с началом в 1812 году Отечественной войны из губернских секретарей был определён подпоручиком и исполняющим дела шефского адъютанта в 1-ю дружину Санкт-Петербургского ополчения. Принимал участие в отражении нашествия Наполеона в Россию и участвовал в штурме и взятии Полоцка, в деле при Березине под деревней Студянкой и в дальнейшем преследовании остатков наполеоновской армии до границ Российской империи, причём отличился в авангардном деле под Тильзитом. В Заграничных походах 1813 и 1814 годов Пантелеев состоял в 3-й сводной дружине народного ополчения и находился при блокаде Данцига и многих делах в Германии и Франции.