Роман Пахолюк родился в селе Корнин, Попельнянского района, Житомирской области. Воспитанник РУФК (Киев). С 1997 года стал выступать киевском «ЦСКА», но большую часть матчей провел во второй команде. В новосозданном киевском «Арсенале» ему закрепиться не удалось и он верннулся в киевское «ЦСКА». В 2003 году один сезон провел в казахстанском клубе «Ордабасы». Затем вернулся на родину в одесский «Черноморец», но закрепится там он не смог. Далее Пахолюк выступал в ФК «Николаев». Проведя там один сезон он перешёл в винницкую «Нива» где в сезоне 2004-2005 Первой лиги с 17-ю мячами стал лучшим бомбардиром. Затем он провел первый круг сезона 2005-2006 в «Закарпатье», но играл там только за дубль. Следующим клубом Пахолюка стал черкасский «Днепр». Во втором круге чемпионата он за 12 матчей забил 11 голов и вышел со своей командой в Первую лигу. Затем ещё 2 сезона провел в команде, а в 2008 году перешёл в казахстанский клуб «Кайсар». В 2009 году першел в астанинский «Локомотив», который тогда тренировал Сергей Юран, а его партнерами по команде были такие футболисты как Андрей Тихонов, Егор Титов и Максим Шацких.