Z dniem 6 marca 1940 roku podporucznik Stanisław Pierzchlewski został przeniesiony, rozkazem kontradmirała Jerzego Świrskiego na ORP „Burza” i objął na nim stanowisko II oficera mechanika. Na okręcie tym brał udział w akcjach patrolowania Morza Północnego, eskortowaniu konwojów oraz osłonie portów przed atakami niemieckiego lotnictwa. 3 maja 1940 otrzymał awans na stopień porucznika marynarki. mały|397x397px|Stanisław Pierzchlewski w czasach nauki w Szkole Podchorążych Marynarki Wojennej w Toruniu
Służba na ORP „Krakowiak”
22 maja 1941 został przeniesiony na niszczyciel ORP „Krakowiak” (wypożyczony przez Admiralicję Brytyjską Polskiej Marynarce Wojennej) na stanowisko oficera mechanika. W grudniu 1941 brał udział w rajdzie na niemiecka bazę Lofoten. Następnego roku eskortował konwoje na Atlantyku. W lipcu 1942 roku eskortował lądujące na Sycylii wojska alianckie (operacja Husky).
Służba na ORP „Orkan”
20 września 1942 otrzymał rozkaz przeniesienia na nowy niszczyciel ORP „Orkan” i objęcia funkcji I oficera mechanika. Okręt ten uczestniczył głównie w działaniach osłonowych konwojów zdążających do ZSRR. 3 maja 1943 Pierzchlewski otrzymał awans na stopień kapitana marynarki.