Прошел срочную службу в рядах РККА в первой половине 30-х годов.

Состоял в рядах ВКП(б).

25 июля 1941г. призван по мобилизации из запаса Орехово-Зуевским райвоенкоматом и направлен в Люблино.

28 июля был возвращен в распоряжение райвоенкомата.

22 сентября 1941г. направлен в Щелково.

Согласно записи в наградном листе, служил в одном подразделении на протяжении всей войны.

Вероятно, был зачислен орудийным номером в состав 166 пушечного артиллерийского полка Московского военного округа.

В 1943г. полк вел боевую работу в составе частей 10 гвардейской армии- под Спас-Деменском, освобождал Смоленскую область.

В конце мая 1944г. севернее г.Городок (Витебская обл.) полк был обращен на формирование 37 гвардейской пушечной артиллерийской бригады. Окончив формирование, бригада заняла оборону южнее г.Городок.

22 июня началось наступление наших войск. Бригада участвовала в прорыве обороны противника севернее Витебска. В ходе артподготовки были подавлены 9 батарей противника.

Пройдя с боями по территории Белоруссии, Латвии и Литвы, к средина августа бригада вышла в район г.Бауска (Латвия) и перешла к обороне.

Участвовала в отражении атак противника, пытавшегося вернуть город.

В конце сентября бригада передислоцировалась в район северо-западнее г.Шауляй.

В период наступления гвардии красноармеец Харламов уничтожил 5 гитлеровцев, взял в плен двух унтер-офицеров, фельдфебеля и 4 солдат.

Приказом от 13 июля 1944г. был награжден орденом Красной Звезды.

К октябрю назначен командиром орудия 5 батареи 2 дивизиона бригады.

Во время октябрьского наступления огнем 2 батареи были подавлены 5 батарей противника и 3 были уничтожены.

Приказом от 19 ноября 1944г. гвардии младший сержант Харламов был награжден вторым орденом Красной Звезды.

Наши части, прорва немецкую оборону вышли к г.Мемель. После безуспешных попыток взять город- перешли к обороне.

В конце января- начале февраля 1945г. бригада участвовала в Восточно-Прусской операции. Затем, участвовала в уничтожении группировки противника на Земландском полуострове и в боях за Кенигсберг.

В конце апреля бригада была переброшена в район Данцига (польский Гданьск). Участвовала в операции по разгрому вражеского плацдарма в устье Вислы.

Гвардии старший сержант Харламов был награжден медалями «За взятие Кенигсберга», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».