In dieser Position wurde er zum aktiven Teilnehmer des Russischen Bürgerkrieges und nach dem Vormarsch der weißen Truppen von Denikin zum Mitglied des revolutionären Beirates der 13. Armee. Dann wurde er Kommissar einer Division und während des Sowjetisch-Polnischen Krieges 1920 Mitglied des militär-revolutionären Beirats der 16. und 6. sowjetischen Armee. Nach der Evakuierung letzter Truppen der Weißen Armee von der Krim war Pjatakow einer der Verantwortlichen für die brutalen Massenerschießungen zurückgebliebener zaristischer Offiziere.