В октябре назначен на должность заместителя командира 141-й стрелковой дивизии и в декабре 1942 года, командуя сводной группой, Пахомов принимал участие в освобождении Воронежа и Курска. Вскоре дивизия участвовала в боевых действиях в ходе Острогожско-Россошанской, Воронежско-Касторненская операция (1943) и Харьковской наступательных операций, после чего в марте 1943 года перешла к обороне на восточном берегу реки Сейм, откуда 31 августа перешла в наступление в ходе Черниговско-Припятской операции и затем форсировала Днепр из района Окуниново в район села Страхолесье на правом берегу реки, где и заняла оборону.