Дзержинского в Ленинграде, затем на основном факультете этой академии. В августе 1927 г. в составе курса он был переведен в Военную академию РККА им. М.В. Фрунзе. По ее окончании в мае 1930 г. был направлен в УВО на должность начальника штаба артиллерийского полка 100-й стрелковой дивизии, с апреля 1931 г. – и.д. командира и комиссара этого полка. С августа 1937 г. служил в ЗакВО – был начальником штаба пункта ПВО г. Баку, с апреля 1938 г. – начальником пункта ПВО г. Баку. В ноябре того же года пункт ПВО г. Баку был реорганизован в 3-й корпус ПВО по обороне г. Баку, а комбриг П.Е. Гудыменко стал его командиром. В 1940 г. руководил первыми стрельбами зенитных артиллерийских частей пункта ПВО г. Баку по высотным скоростным самолетам. С началом Великой Отечественной войны П.Е. Гудыменко продолжал командовать 3-м корпусом ПВО. Кроме того, в оперативное подчинение 3-го корпуса ПВО вошел сформированный к июлю 8-й авиационный корпус ПВО. С ноября 1941 г. корпус ПВО получил наименование – Бакинский корпусной район ПВО. С декабря 1941 г. генерал-майор артиллерии П.Е. Гудыменко – командующий Закавказской зоной ПВО. Организовывал ПВО промышленных центров Кавказа – городов Баку, Махачкала, Грозный, Краснодар и других, а также портов Черноморского побережья. В апреле – мае 1942 г. в соответствии с постановлением ГКО от 5 апреля он провел формирование в составе зоны Бакинской армии ПВО. В августе – ноябре того же года осуществлял руководство армией и районами ПВО зоны по борьбе с воздушным и наземным противником в оборонительных операциях общевойсковых армий в границах Ростовского, Краснодарского, Грозненского дивизионных районов ПВО, на перевалах Главного Кавказского хребта и у Новороссийска, на туапсинг ском направлении в полосе действий Черноморской группы войск Закавказского фронта. Позже войска зоны ПВО на подступах к г. Орджоникидзе прикрывали от вражеских ударов с воздуха боевые порядки войск и тыловые объекты Закавказского фронта. Однако в боевой характеристике на П.Е. Гудыменко в октябре 1942 г. командующий Войсками ПВО территории страны генерал-лейтенант М.С. Громадин наряду с положительным указывал и отдельные отрицательные черты в его работе: «Инициативный и волевой командир, но в работе несколько медлительный, в силу чего не всегда охватывает все стороны жизни соединений…». С 5 июня по 10 июля 1943 г. – командующий войсками создаваемого Закавказского фронта ПВО, затем руководил переформированной из фронта Закавказской зоной ПВО. С 10 апреля 1944 г. по 15 апреля 1945 г. командовал войсками вновь созданного Закавказского фронта ПВО. Под руководством генерал-лейтенанта артиллерии П.Е. Гудыменко войска фронта вели борьбу с разведывательной авиацией противника. Кроме того, из состава фронта для усиления других фронтов было передано более 200 соединений и частей. После войны генерал-лейтенант артиллерии П.Е. Гудыменко был заместителем командующего войсками Западного округа ПВО. С мая 1946 г. – командующий войсками Северо-Западного округа ПВО, с января 1948 г. – помощник командующего войсками Юго-Западного округа ПВО, с ноября (в связи с переформированием округа в район ПВО) – помощник
