С 1941 года участник Великой Отечественной войны в составе 26-го гвардейского стрелкового корпуса в составе 6-й и 5-й ударной армии в должности старшего помощника начальника связи корпуса. Воевал в составе Воронежского, Юго-Западного, 3-м Украинского и 1-го Белорусского фронтов. С. Г. Пешнев был участником освобождения Варшавы и Берлинской наступательной операции с последующем взятием Берлина. За период войны и проявленные при этом мужество и героизм С. Г. Пешнев был удостоен двумя орденами Отечественной войны II и I степеней и двумя орденами Красной Звезды.