Родился в 1908 в деревне Троицкое ныне Клинского района Московской области в семье крестьянина. Русский. Член КПСС с 1939. Окончил 7 классов, аэроклуб, школу летчиков-инструкторов Осоавиахима. Работал инструктором в аэроклубе, летчиком-инструктором.

В Советской Армии в 1930—35 и с 1941.

На фронте в Великую Отечественную войну с мая 1943.

Инструктор-летчик отдела корректировочной авиации Управления боевой подготовки фронтовой авиации ВВС Красной Армии майор Харламов к маю 1945 совершил 138 боевых вылетов на корректировку огня артиллерии, фотографирование обороны противника и визуальную разведку. В 22 воздушных боях сбил 3 вражеских самолета.

Звание Героя Советского Союза присвоено 18.8.45.

С 1949 подполковник Харламов — в запасе. Жил в Москве.

Награжден орденами Ленина, Красного Знамени, Александра Невского, Отечественной войны 1 и 2 степени, медалями.

Умер 18.02.1952.