Вернувшись со стажировки, Евгений Пепеляев продолжил службу в том же 330-м полку. В 1945 г. эта часть входила в состав уже 254-й истребительной авиадивизии 10-й воздушной армии, которая с началом советско-японской войны поддерживала войска 2-го Дальневосточного фронта. Дивизия действовала по наземным целям японцев, так как в воздухе противник сопротивления не оказывал. В этих боях Пепеляев, будучи уже заместителем командира полка, совершил около 30 боевых вылетов на Як-9Т, уничтожив паровоз и потопив катер противника на реке Сунгари.
Сразу после окончания Второй мировой войны отношения СССР с бывшими союзниками быстро накалились. После ухода Советской армии из Маньчжурии в китайских портах Жёлтого моря стали высаживаться американские войска. В ответ в Северо-Восточный Китай были вновь посланы части 6-й гвардейской танковой армии и авиация, в том числе и 300-й ИАП, которым командовал Пепеляев. Полк базировался в Мукдене. Самолёты выполняли разведывательные вылеты. Это продолжалось до весны 1946 г., когда американцы, наконец, ушли. Вернулись в Забайкалье и наши войска.
Осенью 1946 г. Пепеляева направили на Высшие лётно-тактические курсы усовершенствования офицерского состава в Липецк.
Закончив курсы, в конце ноября 1947 г. подполковник Пепеляев был назначен заместителем командира 196-го истребительного авиаполка ВВС Московского округа. Здесь он активно осваивал новую реактивную технику, принимал участие в авиационных парадах и праздниках. Так, в 1949 г., в Тушине, Пепеляев впервые демонстрировал высший пилотаж на новом тогда Ла-15, а в следующем году вместе с В.В. Лапшиным подготовил встречный пилотаж на МиГ-15 — один из самых рискованных и впечатляющих видов воздушного представления, когда сближающиеся с предельной скоростью самолёты расходятся в нескольких метрах. Предполагалось показать его на тушинском празднике, который, увы, не состоялся из-за непогоды. Зрители увидели этот номер через год, но уже без участия Пепеляева.
В конце 1950 г., через некоторое время после начала корейской войны 196-й авиаполк, под командованием подполковника Пепеляева, отправили в Китай. В январе 1951 г. 196-й ИАП перебазировался на аэродром Дуньфын, где в течение 4 месяцев проходил интенсивную подготовку к предстоящим боям. 1 апреля полк Пепеляева вместе с 176-м ГИАП, вторым полком, входившим в 324-ю ИАД под командованием И.Н. Кожедуба, прибыл на пограничный аэродром Аньдун на берегу реки Ялуцзян. Основной задачей дивизии было прикрытие ГЭС и железнодорожного моста через реку.
Первый бой часть приняла в составе дивизии вечером того же дня. Тогда наши лётчики сбили два «Сейбра», но и сами потеряли два «МиГа». Пепеляев же открыл свой победный счёт в большом бою 20 мая 1951 г., когда четырём советским лётчикам (Алфееву, Пепеляеву, Кирисову и Шебанову) были засчитаны сбитыми четыре «Сейбра». Был сбит и один из «МиГов» — капитан Назаркин успешно катапультировался.