Харитонова родилась 30 января 1932 года в Москве. В 1954 году закончила Школу-студию МХАТ. С 1957 по 1969 годы работала в Московском академическом театре сатиры, где играла мадам Грицацуеву в "Двенадцати стульях", Зосю в "Золотом теленке", Пэгги в "Над пропастью во ржи".
В кино на ее счету - несколько десятков ролей. В последние годы не снималась и, как отметили в Союзе кинематографистов, "жила в нищете". По данным союза, финансовую поддержку ей оказывали Гильдия актеров кино и фонд помощи отечественным кинематографистам "Урга - территория любви".