Детство и юность провел на родине. В 1988 году окончил лицей. С 1999 года проходил службу в Нацгвардии Украины.
Окончил факультет «Экономика предприятия» Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. С 2002 года работал в торговой фирме «Солодке життя».
В 2014 году был назначен заместителем народного губернатора Донецкой области Павла Губарева, а затем возглавил митинг жителей Донецка. Через два дня была провозглашена Донецкая Народная Республика, Пушилин стал сопредседателем Временного правительства.
15 мая стал председателем президиума Верховного совета ДНР (на тот момент высшая должность в ДНР согласно Конституции). Через два месяца подал заявление об отставке. Был координатором и сопредседателем «Народного фронта Новороссии».
Осенью объявил, что собирается участвовать в ноябрьских выборах главы и депутатов Верховного Совета ДНР. По итогам выборов 3 ноября 2014 года стал депутатом Народного Совета ДНР от общественно-политического движения «Донецкая республика». 14 ноября его избрали заместителем председателя Народного Совета. Кроме того, в этом же месяце глава республики Александр Захарченко назначил Пушилина Постоянным полномочным представителем ДНР на переговорах трехсторонней контактной группы в Минске.
Весной 2014 года Пушилина включили в список лиц, в отношении которых ввели санкции — запрет на въезд и замораживание активов в Евросоюзе. В течение последующих двух месяцев также вошел в санкционные списки Канады, США, Австралии, Швейцарии, Лихтенштена и Норвегии. Кроме того, его объявили в розыск якобы за «совершение действий с целью насильственного изменения или свержения конституционного строя или захвате государственной власти».
В сентябре 2015 года был избран председателем Народного Совета ДНР, за избрание проголосовали 76 депутатов.
Глава ДНР Захарченко говорил, что перед Пушилиным стоит глобальная задача — «он хочет построить Новороссию из Донецка, Луганска, Харькова, Запорожья, Днепропетровска, Николаева и Херсона».
7 сентября 2018 года Народный совет ДНР назначил Пушилина временно исполняющим обязанности главы ДНР в связи с гибелью Александра Захарченко. Позднее, 11 ноября, занял первое место на выборах главы республики с 60,85% голосов.
