В 1930г. окончил 7 классов школы II ступени в с.Земетчино.

В 1933г. окончил химико-механический техникум сахарной промышленности в г.Смела Киевской обл.

С 13 января 1937г. курсант 3 военной школы летчиков и летчиков-наблюдателей (г.Оренбург).

06 ноября 1937г. присвоено звание старшина, назначен стрелком-бомбардиром в 2 тяжелую авиаэскадрилью 1 тяжелой бомбардировочной бригады.

В сентябре 1938г. сдал экстерном за курс военного авиаучилища. 

09 сентября присвоено звание лейтенант. Назначен летчиком-наблюдателем в 4 эскадрилью 24 легко-бомбардировочного авиаполка.

Участник Советско-финляндской войны.

Указом Президиума ВС СССР от 07 апреля 1940г. лейтенант Пастухов был награжден орденом Красного Знамени.

23 марта 1940г. назначен штурманом звена.

С 12 марта 1941г. слушатель 2-й высшей школы штурманов ВВС Красной Армии (г.Иваново).

19 июля 1941г. направлен в распоряжение командования 3 авиакорпуса.

23 декабря 1941г. присвоено звание старший лейтенант.

В июне 1942г. в составе 752 дальнего бомбардировочного авиаполка. Полк базировался на аэродроме №1 Липецк. Командир полка подполковник Бровко Иван Карпович. Полк имел на вооружении самолеты ДБ-3ф (Ил-4).

23 июня 1942г. экипаж 3 авиаэскадрильи полка: летчик лейтенант Волков Анатолий Аркадьевич, штурман старший лейтенант Пастухов Василий Сергеевич, воздушные стрелки-радисты сержант Мещеряков Дмитрий Васильевич и старший сержант Харламов Александр Константинович- вылетел на бомбардировку аэродрома противника Брянск. Сбросил авиабомбы: ФАБ-100 8шт. и ЗАБ-50 4шт. О выполнении задачи экипаж сообщил по радиосвязи. При возвращении, в районе г.Ливны, самолет был сбит нашей зенитной артиллерией. Экипаж погиб. Похоронен в братской могиле в с.Норовка, Ливенский р-н, Орловская обл.