Роден на 23 април 1857 г. в село Нижне-Чирская (област на Донската армия), той произхожда от дворянството на Донската казашка армия. На 18 октомври 1873 г. е записан в класовете на Донското казашко юнкерско училище. На 9 септември 1876 г. е освободен от клас с чин корнет и е зачислен в резервния комплект на Донските казашки батареи. В редиците на 10-та Донска казашка конна артилерийска батарея Пономарев участва в Руско-турската война от 1877-1878 г. на Балканския театър. В самото начало на кампанията той си спечели Ордена на Св. Анна 4-та степен, а на 13 юни 1878 г. е награден с орден „Свети Георги“ 4-та степен за отличие в битката при Джуранли. На 23 февруари 1879 г. Пономарев е повишен в центурион и скоро полага приемните изпити в Николаевската академия на Генералния щаб. Освободен е от академията през 1882 г. по 2-ра категория и се връща на бойна служба в казашката артилерия. На 15 април 1893 г. е произведен в подесаул, на 20 януари 1897 г. – в есаул и на 26 февруари 1900 г. – във военен старшина. На 11 ноември 1900 г. е назначен за командир на 4-та Донска казашка батарея. На 1 април 1901 г. Пономарев е произведен в полковник и оглавява 6-та лейб-гвардия Донска казашка батарея. На 26 август 1906 г. Пономарев е назначен за командир на 17-ти Донски казашки полк. На 22 април 1907 г. Пономарев получава командването на Лейбгвардейския казашки полк и на 31 май 1907 г. е произведен в генерал-майор. От 13 декември 1913 г. командва 3-та бригада от 1-ва гвардейска кавалерийска дивизия. С най-висока заповед от 18 януари 1915 г. Пономарев е награден с Георгиевско оръжие за бойни заслуги по време на Варшавско-Ивангородската операция от Първата световна война. През същата година е назначен за окръжен атаман на 1-ви окръг на Донската казашка армия, но скоро след повишение в генерал-лейтенант (със старшинство от 26 юли 1915 г.) е преместен на поста командир на 2-ри отделен Донска казашка бригада. От 18 април 1916 г. командва 6-та Донска казашка дивизия. След Октомврийската революция Пономарев служи в Донската армия. Емигрира във Франция, живее в Париж. Умира на 10 декември 1932 г. в Аниер (Франция).