У 2009 році почав виступати за дублюючий склад баскетбольного клубу «Хімік» (Южне). У 2012-му його команда здобувала першість у Чемпіонаті дублерів України.
Суперліга України
Баскетбольний клуб «Хімік»
У сезоні 2014-2015 Пустовий зіграв 30 матчів у рамках Суперліги України, у яких здобував у середньому 10,5 очок та робив 4,8 підбирань. У цьому ж сезоні «Хімік» здобув чемпіонство та золоті медалі турніру. Незважаючи на хорошу статистику та титул, центровий вирішив не продовжувати кар'єру у складі команди.
Чемпіонат Іспанії
«Obradoiro CAB»
2015-го року залишив Суперлігу України та підписав контракт з іспанським клубом «Обрадойро», у складі якого розпочав виступи у Лізі Ендеса.
У сезоні 2015-2016 український центровий зіграв 28 матчів, де в середньому проводив на майданчику 13,5 хвилин, а його статистика складала 3.9 очок та 2.6 підбирань у середньому за гру.
У сезоні 2016-2017 Артем Пустовий провів 31 гру за біло-блакитних. У середньому за гру він закидав 9.5 очок та робив 3.4 підбирання за 19 хвилин на майданчику.
«Барселона»
Улітку 2018 року перейшов до «Барселони». Контракт розраховано на 3 роки[2].
Національна збірна України
З 2011 року Артем Пустовий щорічно брав участь у першості Європи у складі національних чоловічих збірних різних вікових категорій. На Євробаскет (U-20) у 2011 році здобував 9.4 очки та 2.8 підбирань, у 2012-му - 14.9 очок та 6 підбирань в середньому за гру.
У 2013 році дебютував на міжнародній арені у складі Національної збірної України з баскетболу під керівництвом Майка Фрателло. На Чемпіонаті Європи того року Україна посіла рекордне в своїй історії 6-те місце, а особиста статистика гравця становила 3,3 очки та 1,3 підбирань в середньому у 3-х зіграних матчах. Євробаскет-2015 приніс Пустовому статистику у 2 очки в середньому за гру.
Найуспішнішим виступом у складі збірної України на цей час вважається гра центрового на Чемпіонаті Європи з баскетболу 2017. Пустовий проводив у середньому 22.5 хвилин на майданчику, набирав 15.3 очки та робив 6.5 підбирань в середньому за гру. Він став безперечним лідером команди та потрапив у ТОП-рейтинги турніру. Артем посідає 9-те місце у загальному рейтингу ефективності серед усіх гравців та 5-те серед центрових.
Україна
«Барселона»
