Родился в семье орнитолога Сергея Николаевича Пащенко. Окончил художественную школу в Петрограде. Работал иллюстратором в издательствах «Радуга» и «Молодая гвардия». В мультипликации начал работать с середины 30-х годов по приглашению Михаила Цехановского.
Работал мультипликатором, затем — режиссёром на Ленинградской кинофабрике «Росфильм».
По состоянию здоровья М. С. Пащенко был освобождён от воинской обязанности, но добровольцем ушёл на войну.Придя с фронта после ранения в 1942 году, стал работать на киностудии «Союзмультфильм».
В сотрудничестве с Борисом Дёжкиным сделал мультфильм «Необыкновенный матч» (1955).
Входил в состав кафедры курсов художников-мультипликаторов а потом был членом худсовета.
Похоронен на Введенском кладбище в Москве (17-й участок).
