11 lipca 2009 roku Pastore podpisał 5-letni kontrakt z włoskim US Palermo. Kierownictwo sycylijskiego klubu zapłaciło za transfer 8 milionów euro. W Serie A Pastore zadebiutował 23 sierpnia 2009 roku w zwycięskim 2:1 spotkaniu z SSC Napoli.
30 lipca 2011 roku Pastore podpisał kontrakt z francuskim klubem PSG. Paryski klub zapłacił za piłkarza 43 miliony euro. W PSG Pastore spędził 7 sezonów, w czasie których zdobył m.in. 5 mistrzostw Francji.
W 2018 roku Pastore przeniósł się do AS Romy. Później reprezentował też barwy Elche i Qatar SC. W lipcu 2023 roku pozostał bez klubu.
Statystyki klubowe Sezon Klub Kraj Rozgrywki Mecze Bramki UEFA Mecze Bramki 2007/08 Talleres Primera B 5 0
2008/09 Huracán Primera División 31 8
2009/10 US Palermo Serie A 34 3
2010/11 37 11
2011/12 Paris Saint-Germain F.C. Ligue 1 33 13 LE 7 2 2012/13 34 4 LM 10 3 2013/14 29 1 LM 6 1 2014/15 34 5 LM 10 02015/16162LM602016/17150LM202017/18254LM302018/19AS RomaSerie A102LM10 Stan na: 24 lutego 2019 r.