W 1938 r. został powołany do służby wojskowej, którą rozpoczął w Mińsku Mazowieckim, gdzie rozkazem nr 244/38 przydzielono go do 1. szwadronu 7. Pułku Ułanów Lubelskich im. gen. Kazimierza Sosnkowskiego, należącego do Mazowieckiej Brygady Kawalerii, w którym po skończonym sześciomiesięcznym kursie otrzymał stopień kaprala podchorążego. Następnie przydzielono go do 2. szwadronu, gdzie był dowódcą sekcji ręcznych karabinów maszynowych.
Zmobilizowany w sierpniu 1939 r., stacjonował ze swoim szwadronem w okolicy Przasnysza, następnie Dąbrówki i Komorowa koło Ostrowi Mazowieckiej. Pod Wyszkowem jego oddział został ostrzelany i zbombardowany przez myśliwce niemieckie, co doprowadziło do znacznych strat. Po ponownym sformowaniu szyków żołnierze 7. Pułku Ułanów Lubelskich przedostali się pod osłoną nocy pod Radzymin, a stamtąd w okolice Mińska Mazowieckiego. Teodor Pajewski został gońcem pomiędzy 7. Pułkiem Ułanów Lubelskich a Mazowiecką Brygadą Kawalerii. Z polecenia dowódcy Brygady jeździł z rozkazami generała Władysława Andersa do dowódców Brygady Wołyńskiej (gen. bryg. Adam Korytowski) i Brygady Nowogródzkiej (gen. bryg. Konstanty Plisowski). 7 października 1939 r. Pajewski dostał się do niewoli bolszewickiej w Rogoźnie wraz ze sztabem Mazowieckiej Brygady Kawalerii. Po trzech dniach udało mu się uciec i powrócić do Warszawy.