Андрей Харитонов учился в средней школе № 20 г. Щекино. Прошел срочную службу в рядах Российской армии, в составе внутренних войск был направлен для контрактной службы в Чеченскую республику, получил статус ветерана боевых действий.

22 сентября 2022 года Андрей Харитонов был мобилизован в зону проведения специальной военной операции. В течение двух месяцев он проходил обучение в 137-ом гвардейском парашютно-десантном полку в городе Рязань. В ноябре 2022 года был отправлен в зону боевых действий.

В начале сентября 2024 года подразделение, в котором служил Андрей Анатольевич, было отправлено в Курскую область. 18 сентября 2024 года Андрей Харитонов погиб при исполнении воинского долга в селе Любимовка Большесолдатского района Курской области.

За проявленное мужество и героизм Харитонов Андрей Анатольевич награжден медалью Александра Суворова, орденом Мужества посмертно.