Roma tog också ledningen tidigt då mittbacken Konstantinos Manolas satte 1-0 på hörna redan efter fyra minuter.
Sedan blev det islänningar i fokus för hemmalaget. Kvitteringen kom genom den 19-åriga supertalangen Arnor Sigurdsson som lämnade IFK Norrköping i somras. Målet var hans första i den nya klubben.
Fem minuter senare fick mittbacken Hördur Magnusson sitt andra gula kort och det var efter det som Pellegrini gjorde 2-1.
Roma har nu tre segrar av fyra möjliga i gruppspelet. Därmed leder de gruppen med Real Madrid, CSKA och Viktoria Plzen. Senare ikväll möts de två övriga lagen.
UEFA Champions League
CSKA Moskva
1 - 2
AS Roma
Första halvlek
- 4'0 - 1Manolas (Pellegrini)
- ShchennikovFernandes12'
- Magnússon30'
Andra halvlek
- 1 - 1Sigurdsson (Akhmetov)50'
- Magnússon56'
- 59'1 - 2Pellegrini (Džeko)
- ChernovSigurdsson64'
- 70'ÜnderKluivert
- KhosonovAkhmetov76'
- 82'ZanioloPellegrini
- 88'Juan JesusFlorenzi