Fue asignado al 11.º Regimiento de Infantería de Reserva, con el que entró en acción en el frente occidental.

Después del Armisticio, Pemsel permaneció en el reducido Reichswehr alemán.

[1]​ Durante la Segunda Guerra Mundial luchó en varios teatros de operaciones.

Para 1944 había sido ascendido a teniente general y era jefe de Estado Mayor del 7.º Ejército a las órdenes del Generaloberst Friedrich Dollmann, durante el cual coordinó la primera respuesta alemana a la Operación Overlord.

El 1 de abril de 1957 fue promovido a comandante general del II Cuerpo, estacionado en Ulm.