I foråret 2013 gjorde han sig bemærket ved at spille to kampe på AaB's førstehold i Superligaen mod Silkeborg IF og OB, uden at være på kontrakt i klubben, dvs. som amatørspiller. Pladsen i AaB's midterforsvar kom efter skader hos Rasmus Thelander og Thomas Augustinussen samt en karantæne til Kenneth Emil Petersen.[3] I sin første kamp spillede han i midterforsvaret med en anden debutant, Jakob Blåbjerg, der erstattede Lasse Nielsen,[4] som blev skadet under opvarmningen. Endnu mere spektatulært blev det, da Kasper Pedersen scorede sit første mål for AaB efter blot 2 minutter og 33 sekunders spil.[5]
Efter tre officielle optrædener på AaB's førstehold fik han den 7. maj 2013 en kontrakt med AaB.[2] Han forlængede den 2. juli 2015 sin kontrakt med fire år.[6][1]
Esbjerg fB
Den 15. januar 2021 blev det offentliggjort, at Kasper Pedersen skiftede til Esbjerg fB, hvor han skrev under på en aftale gældende frem til sommeren 2023.[7]
Allerede samme sommer fik han imidlertid ophævet sin kontrakt med Esbjerg efter gensidig overenskomst.[8] Efterfølgende kom det frem, at han i lighed med en stor del af holdets øvrige spillere var utilfreds med træner Peter Hyballa,[9] der senere sagde sin stilling op, blandt andet efter Pedersens og andre spilleres offentlige kritik.
Stabæk
Efter stoppet i Esbjerg fik Pedersen en kontrakt med norske Stabæk Fotball for to et halvt år.[10]
