В старших классах школы увлекся спортом, занимался музыкой и играл в школьном ансамбле. В кино дебютировал в фильме Владимира Меньшова "Розыгрыш" (1976), попав на пробы на "Мосфильм" по сути случайно - его позвала на студию знакомая девочка. Но режиссёр из всех претендентов именно Харатьяна выбрал на главную роль Игоря Грушко. Картину, вышедшую на экраны в 1977 году, зрители встретили очень тепло, песня А. Флярковского "Когда уйдем со школьного двора" стала очень популярной, а Дмитрий Харатьян обрёл всесоюзную известность. В 1982 году окончил Высшее театральное училище имени М. С. Щепкина (курс Михаила Царёва и Риммы Солнцевой). В 1995 году вместе с друзьями актрисой Мариной Левтовой и её мужем режиссёром Юрием Морозом, открыл клуб "Кино". Заслуженный артист России (2000). Народный артист России (27.06.2007).