Леонид Владимирович Харитонов родился 19 мая 1930 года в Ленинграде. Ещё в школе он был непременным участником всех самодеятельных спектаклей, а после девятого класса попробовал экзаменоваться в настоящей театральной студии. И был бы принят, будь у него аттестат зрелости.

После окончания школы юноша засомневался в выборе профессии и подал заявление в университет на юридический факультет. Целый год Леонид Харитонов прилежно слушал лекции, изучал юридические науки, ходил на семинары. В свободное время играл в студенческом самодеятельном драматическом кружке. В спектакле «Ревизор», прогремевшем на весь Ленинград, он играл Бобчинского и именно после этой роли снова всерьёз задумался об актёрской карьере.

Летом в Ленинград на гастроли приехал МХАТ. Рядом с афишами о спектаклях прославленного театра, появились скромные объявления: МХАТ объявляет набор в свою школу-студию. Прочитав объявление, Леонид решил тайно от близких сдавать экзамены и был успешно принят. Школу-студию им. В.И.Немировича-Данченко при МХАТе Харитонов окончил в 1954 и с этого года вошёл в труппу этого театра.

Его кинематографическая судьба началась с успеха в фильме «Школа мужества», где он снимался ещё будучи студентом. А через год на экраны страны вышел «Солдат Иван Бровкин», и Леонид Харитонов стал кумиром поколения. Ему пишут письма солдаты, девчата, матери и бабушки, актёра приглашают на творческие встречи в клубы, школы, на заводы и стадионы...

За несколько лет вышло с десяток картин с Харитоновым в главной роли. Он создал нового социального героя – доброго, скромного, обаятельного и... непутёвого. Непутёвый и Бровкин, непутёвый и милиционер Вася Шанешкин и даже поздние герои Харитонова. Но в этом-то и был «харитоновский» ключик к сердцам зрителей. Персонажи Харитонова не только воспитывали, но и веселили, за что актёра любили зрители всех поколений. Он и сам-то был схож со своими героями: никогда за себя не просил, жил скромно, общался со всеми на равных, зато прибегал на помощь по первому зову.

С возрастом Харитонов выпал из обоймы. Стареющих пареньков играть не хотел, снимался крайне редко, преподавал. Иногда появлялся в эпизодах совсем седым, полноватым, но с таким же озорным огоньком в глазах, как и герои его ранних фильмов. В 1980-е Леонида Харитонова почти забыли. Спасал театр, родной МХАТ, которому он был верен почти всю свою актерскую жизнь.

Он умер от инсульта 20 июня 1987 года в драматический для МХАТа момент, когда театр раскололся.