В 2000 году в семнадцатилетнем возрасте дебютировал в первом дивизионе за красноярский «Металлург». В красноярском клубе играл до середины 2002 года, когда перешёл в «Томь». В 2004 году внёс значительный вклад в выход томского клуба в Премьер-лигу, забив в том сезоне 6 голов и сделав 10 голевых передач. В том же сезоне он получил приглашение в «Сатурн», где стабильно выходил в основном составе при Александре Тарханове, а позднее и Владимире Шевчуке. С приходом на пост главного тренера «Сатурна» Владимира Вайсса Александру удалось лишь дважды выйти в основном составе, что стало причиной его перехода на правах аренды в «Химки». Вернувшись в 2007 году в «Сатурн», он был вынужден пропустить сезон из-за разрыва крестообразных связок. Первую половину 2008 года выступал за молодёжный состав «Сатурна», после чего отправился в аренду в «Томь». Во втором матче после возвращения в Томск забил гол в ворота «Химок». После окончания сезона подписал контракт с «Томью» на 3 года. В томской команде стал одним из лидеров. Перед началом сезона 2011/12 был назначен капитаном. В первый сезон выступления в «Сатурне» своей игрой привлек внимание главного тренера молодежной сборной России Андрея Чернышова. Дебют в молодежной сборной состоялся 26 марта 2005 года в товарищеском матче против «Санкт-Галлена» (3:3), в этом матче Александр вышел на поле в основном составе и сыграл 55 минут. Первым официальным матчем для Харитонова в молодежной сборной стала игра против сборной Эстонии (в котором Россия победила 5:1) в рамках отборочного турнира Чемпионата Европы 2006 года. Всего за молодежную сборную России Харитонов провел 4 официальных матча.