Родился в Петербурге 25 ноября 1967 года в благополучной семье: мать занималась гальваникой, а отец был ювелиром, медальером, скульптором. Произведения Рэма Харитонова выставлялись в Русском музее, Эрмитаже, в галереях искусств. Олег унаследовал усидчивость, способность к трудоемкому, кропотливому труду и подолгу сидел в мастерской, создавая причудливые украшения из серебра. Ювелирное дело по сей день остается хобби актера.
Подростком Олег всерьез увлекался спортом, с 11 лет ходил под парусом по Финскому заливу. Однако больше всего его привлекала сцена: Харитонов пропадал в Театре юношеского творчества, пел в Хоре ленинградского радио и телевидения, выступал на телевидении.
По окончании школы Олег легко выдержал вступительные испытания в Ленинградский государственный институт театра, музыки и кинематографии . Он учился одновременно на двух курсах: у Т. М. Абросимовой (специализация «актер драмы») и у В. И. Подгородинского («актер музыкального театра»). Благодаря последнему Олег получил роль графа Резанова в музыкальном спектакле «Юнона и Авось».
Помимо этого, Харитонов посещал творческую мастерскую Рубины Калантарян. Известная исполнительница романсов помогла юноше поставить голос, раскрыть всю его силу и глубину, сделать природный лирический баритон еще более выразительным. Олег подготовил сольную программу, в которую включил романсы и шлягеры 30-х годов: «Утомленное солнце», «Хризантемы», «Калитка».
Закончив институт, актер попал в труппу Санкт-Петербургского театра «Причастие», гастролировавшего по всей Европе. Олег не раз признавался, что ему чрезвычайно повезло, и он благодарен судьбе за ее щедрость. В 2002 году Харитонов возвратился в Россию и был приглашен в театр «Приют комедианта». Практически сразу его утвердили в международный спектакль режиссера Н. Флекмана «Как пчелы в меду», причем на три роли одновременно, что не всегда под силу даже опытным актерам.
Через год Харитонов перешел в московский театр им. Маяковского. Спектакли с его участием – «Женитьба» Гоголя, «Братья Карамазовы», «Чума на оба ваши дома!» – всегда собирают аншлаг.
В 2005 году на экраны вышел телесериал «Талисман любви», в котором Харитонов сыграл аристократа Бориса Глушковского. Невозможно обойти вниманием и проект «Паутина», где актер исполнил роль старшего оперуполномоченного Федора Туманова. Сериал настолько полюбился публике, что был продлен на пять сезонов.
Олег не считает телесериалы неподходящими занятием для серьезного актера, как и съемки в рекламе. По его словам, качественно выполненная работа не нанесет урона имиджу артиста. Всего на счету у Харитонова более 30 работ в телевизионных проектах и художественных фильмах.
