Михайло Харламов народився 25 липня1916 року у селі Костюково (нині — село Зимники Дальнєрєченського районуПриморського краю). Після закінчення неповної середньої школи працював трактористом. У червні 1941 року Харламов був призваний на службу в РСЧА. Із травня 1943 року — на фронтах німецько-радянської війни.
До жовтня 1943 року молодший сержант Михайло Харламов командував відділенням 685-го стрілецького полку 193-ї стрілецької дивізії 65-ї арміїЦентрального фронту. Відзначився під час битви за Дніпро. У ніч із 14 на 15 жовтня 1943 року відділення Харламова в числі перших переправилося через Дніпро в районі села Кам'янкаРіпкинського районуЧернігівської областіУкраїнської РСР і взяло активну участь у боях за захоплення і утримання плацдарму на його західному березі. У ході подальших боїв Харламов особисто знищив кілька десятків солдатів і офіцерів противника.
Герои Советского Союза: Краткий биографический словарь / Пред. ред. коллегии И. Н. Шкадов. — М. : Воениздат, 1988. — Т. 2. — 863 с. с. — 100 000 прим. — ISBN 5-203-00536-2.
Харламов Михаил Иванович // Золотые звёзды Приморья. — Владивосток, 1983. — С 229—231.