Pelloux valmistui Torinon sotilasakatemiasta vuonna 1857 tykistöupseeriksi ja osallistui vuosien 1859–1860 sekä 1866 sotiin Itävaltaa vastaan. Syyskuun 1870 Rooman valtauksen yhteydessä hän komensi majurina tykistöosastoa, joka onnistui ensimmäisenä murtamaan kaupungin muurin ampumalla siihen kuuluisan aukon Porta Pian luona ja mahdollisti siten italialaisten etenemisen kaupunkiin. Pelloux ylennettiin 1878 everstiksi, 1885 kenraalimajuriksi ja 1891 kenraaliluutnantiksi. Siirryttyään politiikkaan hän toimi 1881–1895 Italian edustajakamarin jäsenenä ja 1880–1884 sotaministeriön pääsihteerinä, myötävaikuttaen vuoden 1884 armeijauudistukseen. Hän oli myös kahdesti Italian sotaministerinä: 1891–1893 Rudinìn ja Giolittin hallituksissa sekä 1896–1897 Rudinìn toisessa hallituksessa. Vuonna 1896 hänet nimitettiin senaattoriksi. Toukokuussa 1898 Pelloux lähetettiin kuninkaallisena komissaarina Bariin taltuttamaan siellä puhjenneita levottomuuksia, ja hän hoiti toimeksiantonsa tahdikkaasti. Hän kieltäytyi julistamasta Barissa poikkeustilaa, sillä hän katsoi levottomuuksien johtuvan kansalaisten äärimmäisestä taloudellisesta hädästä, ja saavutti näin vasemmiston myötämielisyyden.