Родился 7 января 1919 года в г. Пскове в семье рабочего. Затем семья переехала в деревню Попадинку Порховского района. В 1936 году Харитонов вернулся в Псков. Работу совмещал с учебой в вечерней школе и аэроклубе (который окончил с отличием). В 1939 году был призван в Красную армию. В 1941 году окончил Балашовскую военно-авиационную школу пилотов.

Участник Великой Отечественной войны с февраля 1942 года. Проявил мужество, героизм, знание своей военной специальности. В наградном материале говорится, что за время участия в боях к октябрю 1944 года командир звена 10-го отдельного разведывательного авиационного полка старший лейтенант В. М. Харитонов произвел на самолете «ИЛ-2» 175 успешных боевых вылетов, из них 23 – на штурмовку войск и техники, 50 – на плановое и перспективное фотографирование оборонительных рубежей, ближних тылов и аэродромов и 102 – на воздушную разведку поля боя, скопления войск и техники противника. В двенадцати воздушных боях сбил лично три вражеских самолета.