Владимир Харитонов родился 24 июня 1920 года в Москве.
Во время Великой Отечественной войны воевал в пехоте, конном взводе и водолазных частях. Был ранен.
В 1946—1948 годах учился в МГИМО. В 1960 году закончил два курса Литературного института им. М. Горького.
Сотрудничал с композиторами:
Давидом Тухмановым («Мой адрес — Советский Союз», 1971; «Как прекрасен этот мир», 1972; «День Победы», 1975; «Остановите музыку» и «Фотографии любимых», 1978; «Мы с тобою танцуем», 1979 и др.)
Анатолием Новиковым («Вернись», 1949; «Фестивальная», 1951; «Марш коммунистических бригад», 1958; «Всё так же вишня распускается», 1962; «Звёздам навстречу», 1973 и др.)
Вано Мурадели («Россия — Родина моя», 1950; «Песня борцов за мир», 1950)
Эдди Рознером («Взял баян, а весла бросил», 1965)
Александром Аверкиным («Мне берёзка дарила серёжки»)
Стасом Наминым («Рано прощаться», 1978; «Летний вечер», 1979, «Скажи мне „Да“» и «Юрмала», 1980) и др.
Многие песни были написаны на стихи Харитонова уже после его смерти — «Возвращайся, солнце», «Но всё-таки лето», «Не забывай», «Что-то было» Давида Тухманова, «Пусть будет так», «Наша тайна», «Но ты не знаешь» Стаса Намина, «Надо бы нам», «Упрямая девчонка», «Ну что случилось?», «Споры-разговоры», «Что прошло, то прошло», «Ты не любила», «Мы друг друга нашли», «Где и когда», «Верю и не верю» музыкантов группы «Круг» Александра Слизунова, Игоря Саруханова и Владимира Васильева, «Цветные звуки» Юрия Антонова и др.
Харитонов — лауреат десяти международных премий. Выпустил 20 сборников стихов и песен. В 1973 году стал единственным поэтом-песенником, удостоенным звания «Заслуженный деятель искусств РСФСР».