Актёр театра и кино, режиссёр. Окончил актёрский факультет Киевского государственного института театрального искусства им. И.К. Карпенко-Карого (1980). В том же году вышел фильм
Николая Мащенко "Овод", в котором А. Харитонов сыграл Артура, и эта роль принесла ему всесоюзную славу, за неё артист получил приз на кинофестивале "Молодость-80" и приз "Золотая нимфа" на кинофестивале в Монте-Карло (Монако) в 1981 г.
В 1980-1984 гг. А. Харитонов - актер Киевской киностудии им. А. Довженко. С 1984 г. жил в Москве, служил в Малом театре (до 1990 г.), затем работал в антерпризах. За годы творческой жизни снялся в 43 фильмах, в том числе:
"На Гранатовых островах" (1981) - Игорь;
"Звезда и смерть Хоакина Мурьеты" (1982) - Хоакин;
"Тайна "Чёрных дроздов" (1983) - Ланселот Фортескью;
"Человек-невидимка" (1984) - Гриффин;
"Конец операции "Резидент" (1986) - Пьетро Матинелли;
"Тайна золотого брегета" (1988) - Николай Прозоров...
Выступал и как режиссёр, сняв по собственному сценарию фильм "Жажда страсти" (1991), который был отмечен премией на кинофестивале "Кинотавр". Много работал на телевидении режиссёром, а также в разные годы вёл программы "Вспышка" (телеканал "Культура") и "Внедрение" (телеканал "Звезда").
Лауреат Государственной премии Украинской ССР им. Т.Г. Шевченко (1982).
Скончался А.И. Харитонов 23 июня 2019 года в Москве, урна с прахом захоронена в Киеве (Украина) на Байковом кладбище (участок 43-а). Родственное захоронение.