Lo importante es que conviertas el pdf, exista físicamente o no, a array de bytes, la forma de convertirlo dependerá de cómo lo crees, hay librerías que ya te dan esa opción y otras no.
Después sólo tienes que devolver ese array de bytes en el outputstream con una cabecera adecuada.
http://www.avajava.com/tutorials/les...a-servlet.html