Pesonen palveli sisällissodan jälkeen Suomen tykistökoulussa, josta hänet siirrettiin 15. heinäkuuta 1918 alkaen Vuoristotykistöön ja myöhemmin Kenttätykistörykmentti 2:n I patteriston 2. patteriin. Armeijasta Pesonen erosi 2. tammikuuta 1919 vain liittyäkseen Viron vapaussotaan lähteviin joukkoihin. Hän toimi vapaussodassa joukkueenjohtajana suomalaisen Pohjan Poikain ratsuosastossa. Hän osallistui Virossa taisteluihin Valkissa ja Marienburgissa. Virosta palattuaan Pesonen hakeutui seuraavaksi Aunuksen vapaaehtoiseen retkikuntaan, jossa hän palveli retkikunnan tykistössä ja tiedonanto-osastossa 20. heinäkuuta 1919 - 15. maaliskuuta 1920 välisenä aikana ja osallistui taisteluihin Kavannossa ja Rajakonnussa.