Как сообщает российская шахматная федерация, Андрей Харлов родился в городе Прокопьевске Кемеровской области. В 1988 году стал чемпионом России среди молодежи. Международный гроссмейстер с 1992 года. Чемпион мира среди студентов в составе сборной СССР (1991 г.). Многократный победитель и призер клубных чемпионатов России и Европы в составе команд "Полет" (Челябинск) и Казани (1992, 1995, 1996, 1998, 2002, 2003). Бронзовый призер чемпионата России среди мужчин (1999, 2000). 1-4 место на личном чемпионате Европы 2000 года. Участник четвертьфинала чемпионата мира 2004 года. Победитель и призер ряда международных соревнований. 
С 1985 года начал совмещать практическую игру с тренерской деятельностью. Был секундантом Гарри Каспарова на матче за звание чемпиона мира 2000 года. С 2007 года работал тренером гроссмейстерской школы в Тольятти.