W 1938 roku wystartował na mistrzostwach świata w Lahti zdobywając złoty medal w biegu na 18 km techniką klasyczną. Wyprzedził drugiego na mecie Alfreda Dahlqvista ze Szwecji oraz brązowego medalistę, swego rodaka Kalle Jalkanena. Ponadto wspólnie z Jussim Kurikkalą, Marttim Lauronenem i Klaesem Karppinenem wywalczył także złoty medal w sztafecie 4x10 km. Rok później, podczas mistrzostw świata w Zakopanem Finowie w składzie: Pauli Pitkänen, Olavi Alakulppi, Eino Olkinuora i Klaes Karppinen obronili tytuł mistrzowski w sztafecie wywalczony w Lahti. W biegu na 18 km Pitkänen zajął zaledwie 11 miejsce.