Si bien el jugador y la institución tenían todo arreglado de palabra desde hace varios días, por estar el club incluido en el salvataje deportivo, necesitaba ser aprobados por el Organo Fiduciario que maneja la institución.
Finalmente, la jueza de feria a cargo del salvataje deportivo de Colón autorizó a la institución para que incorpore a préstamo al mediocampista. Horas después Ledesma estampó la firma.
Hizo las divisiones juveniles en el Club Atlético Boca Juniors. Debutó en la Primera división con el elenco de Talleres de Córdoba en la temporada 2001-2002. Jugó tan solo 2 partidos y al no ser tenido en cuenta pasó a Boca Juniors. Su debut se produce el 12 de julio de 2003, en la derrota ante Colón de Santa Fe.
A mediados del 2008 es comprado por el Calcio Catania por cuatro millones y medio de dólares.
En 2012 volvió a Boca Juniors, y comenzó con un nivel altísimo que le permitió robarle el puesto a Diego Rivero.
En el segundo semestre del 2014, con la rápida salida de Bianchi y el arribo de Arruabarrena (que prefería otros nombres), sumado a sus constantes problemas físicos, terminaron por condenarlo. Finalizó el semestre con apenas 3 encuentros (sólo uno desde el arranque) y la dirigencia no le renovó el contrato. De esta forma terminó la etapa de Pablo Ledesma en Boca, el cual sumó en total 236 partidos (de los cuales fue titular en 175) y 17 goles con la azul y oro, además de ganar 8 títulos.