Pimenta nahm seit den späten 2000er Jahren an Wettkämpfen teil. Sein erstes großes Ergebnis erzielte er bei den Weltmeisterschaften 2010 in Posen, Polen, als er zusammen mit João Ribeiro die Silbermedaille im K-2 500 Meter gewann. Ein Jahr später trug er zur portugiesischen K-4 1000-Meter-Goldmedaille bei den Europameisterschaften in Belgrad, Serbien, bei und holte Bronze im K-1 1000 Meter. Zusammen mit Emanuel Silva gewann er die Silbermedaille im K-2 1000-Meter-Rennen bei den Olympischen Sommerspielen 2012 in London, Portugals einziger Medaille bei diesen Spielen.
Im Jahr 2013 gewann Pimenta mehrere Medaillen bei internationalen Veranstaltungen, nämlich zweimal Silber (K-1 5000 Meter und K-4 1000 Meter) bei den Europameisterschaften, die auf der Rennstrecke Montemor-o-Velho in Portugal stattfanden,[2] und zweimal Gold (K-1 500 und 1000 Meter) bei der Sommer-Universiade in Kasan.[3] Im folgenden Jahr sicherte er sich seine zweite Weltmeisterschaftsmedaille in Moskau, nachdem er im K-4 1000-Meter-Rennen den zweiten Platz belegt hatte.[3] Bei den Europameisterschaften in Brandenburg, Deutschland, landete Pimenta erneut unter den Top drei im K-1 5000 und K-4 1000 Meter und gewann in beiden Wettbewerben eine Bronzemedaille.
Pimenta nahm an der Erstausgabe der Europaspiele in Baku, Aserbaidschan, teil, wo er der erste portugiesische Sprintkanufahrer wurde, der in diesem Wettbewerb eine Medaille gewann, nachdem er im K-1 1000-Meter-Rennen den zweiten Platz belegt hatte; einen Tag später fügte er eine weitere Silbermedaille im K-1 5000 Meter hinzu. Bei den Weltmeisterschaften in Mailand gewann Pimenta die K-1 1000-Meter-Bronzemedaille – seine dritte Medaille auf diesem Niveau – und sicherte die Qualifikation seines Landes für diesen Wettbewerb bei den Olympischen Sommerspielen 2016 in Rio de Janeiro.
Im Jahr 2016 gewann Pimenta seine ersten individuellen kontinentalen Titel, nachdem er bei den Europameisterschaften in Moskau die K-1 1000- und 5000-Meter-Goldmedaillen geholt hatte. Bei den Olympischen Spielen verpasste er die Medaillenränge und belegte im K-1 1000 Meter und K-4 1000 Meter Finale jeweils den 5. und 6. Platz. Im Juli des folgenden Jahres verteidigte er seinen europäischen K-1 1000-Meter-Titel in Plovdiv, verlor aber die K-1 5000-Meter-Krone an seinen deutschen Rivalen Max Hoff.[8] Im folgenden Monat schlug Pimenta jedoch Hoff in einem Zielsprint um die K-1 5000-Meter-Goldmedaille bei den Weltmeisterschaften in Račice und gewann seinen ersten individuellen Weltmeistertitel. Am 5. März 2018 wechselte er vom Clube Náutico de Ponte de Lima zum S.L. Benfica.
Bei den Olympischen Spielen 2020 in Tokio gewann Pimenta seinen Vorlauf und qualifizierte sich direkt für das Halbfinale, das er ebenfalls mit einem olympischen Rekord gewann. Im Finale am 3. August 2021 gewann Pimenta die Bronzemedaille mit einer schnelleren Zeit als in der vorherigen Runde.