Будущий выдающийся актёр театра и кино, режиссёр, сценарист в кино дебютировал в 1980 году  - в роли Овода в одноимённой картине.

Андрей вспоминает о том, как прошел первый съемочный день: «Он совпал с моим днем рождения - мне тогда стукнуло 20 лет. Меня приковали к стене в пещере, группа удалилась на обед, оставив меня входить в образ. И тут появилась мама. Она начала было громко возмущаться, но Мащенко прочитал ей лекцию: дескать, если ваш сын хочет стать настоящим актером, должен пройти через все испытания и муки. После чего сделал ручкой. К счастью, начальник гримерного цеха Вася Гаркалин сжалился и влил в меня за день рождения 50 граммов спирта. Поэтому я спокойненько дождался своих, лежа в воде и кандалах...»

В том же году Харитонов окончил киевский ГИТИС им. Карпенко-Карого. А уже через год талантливый парень стал обладателем приза «Золотая Нимфа» за лучшую мужскую роль на ХХI международном фестивале телевизионных фильмов в Монте-Карло. Еще через год -  лауреатом Государственной премии УССР им. Шевченко.

За свою карьеру Харитонов сыграл свыше 30 ролей, среди которых главные роли в фильмах «Звезда и смерть Хоакина Мурьеты», «Человек-невидимка», «Тайна «Чёрных дроздов», «Вольный ветер», «Жизнь Клима Самгина».

В 1991 году по мотивам рассказов Валерия Брюсова Харитонов снял художественный фильм «Жажда страсти», который был удостоен специального приза фестиваля «Кинотавр» и др.

Во второй половине 1990-х Харитонов был режиссёром-постановщиком российских ТВ-программ «Фабрика грёз», «Фильмы нашей памяти» и автором программы «Вспышка».

В настоящее время он играет в антрепризах и является российским телеведущим.