Дмитрий Харатьян родился 21 января 1960 г. в городе Алмалыке Узбекской ССР в семье преподавателя вуза Вадима Харатьяна и инженера-строителя Светланы Тизенко. Примечательно, что брат деда Харатьяна Борис Петрович Тизенко был гардемарином и служил на линкоре "Петропавловск".
Дебют Дмитрия, сыгравшего более 80 ролей в кино, состоялся в картине Владимира Меньшова "Розыгрыш" (1976 г.), а в 2008-м он снялся в продолжении этого фильма.
Харатьян известен по главным ролям в фильмах "Зеленый фургон", "Клад", "Эсперанса", "Филиал", "Лицом к стене", "Частный детектив", "На Дерибасовской хорошая погода, или На Брайтон-Бич опять идут дожди", и др.
Кроме того, Харатьян с 1996 года исполняет роли в театре, является исполнителем песен и занимается дублированием зарубежных кино и мультипликационных фильмов.