Андрей Харыбин родился в Москве в семье учёного, кандидата технических наук, профессора Московского авиационного института Анатолия Евсеевича Харыбина и Софьи Евгеньевны Ульященко. Он стал вторым ребёнком в семье – сестра Андрея Вера Харыбина старше его на два года.
В начале 60-х Харыбины проживали рядом с Киностудией имени М. Горького, там же, в средней школе № 32, первые годы учился Андрей. Это и предопределило его судьбу. Однажды к ним в школу пришла ассистентка по актёрам Надежда Михайловна Сорокоумова. Она подыскивала ребят для съёмок в фильме режиссёра Якова Базеляна «Тренер». Так Андрей Харыбин впервые попал на съёмочную площадку, сыграв одну из центральных ролей – Витю Кулешова.
За первой работой последовали и другие. Год спустя Андрей Харыбин снялся в детском фантастическом фильме «Тайна железной двери»., поставленном режиссёром Михаилом Юзовским по книге популярного писателя Юрия Томина «Шёл по городу волшебник». Фильм рассказывал о четверокласснике Толике Рыжкове, который случайно знакомится с волшебником и становится обладателем спичек, исполняющих желания. Чуть позже вместе с другом Мишкой Павловым они попадают на необыкновенный остров. Роль Толика исполнил юный актёр Эвальдас Микалюнас, а Андрей Харыбин сыграл роль Мишки. Данный фильм имел большой успех у детской аудитории.
В первой половине 70-х Андрей Харыбин принял участие в съёмках кинотрилогии «Вот моя деревня» - «Аварийное положение» - «Происшествие», исполнив одну из главных ролей – Митю Лаврикова. Трилогия рассказывала о ребятах, активно участвующих в жизни своей деревни. В первом фильме герои, увлёкшись игрой в детективы, узнают много интересного о своих односельчанах, во втором участвуют в конкурсе, а в третьем совершают немало добрых дел в школьном «зелёном патруле». В целом же трилогия с теплотой, душевностью и даже с некоторой поэтичностью раскрывала красоту деревенской жизни
До окончания школы Андрей также снялся в детском фильме режиссёра Игоря Вознесенского «Потрясающий Берендеев» (Шура Петров) и сыграл Тёмку в приключенческом фильме Вениамина Дормана «Золотая речка» - продолжении остросюжетного фильма «Пропавшая экспедиция».
Юность
В 1977 году Андрей Харыбин окончил школу. До 1980 года он работал в операторском цехе учебной киностудии ВГИКа. За это время юноша успел сняться ещё в паре кинокартин. Он сыграл учащегося ПТУ Виктора Никушкина в социальной драме «Последний шанс» и Шуру Емельянова в киноповести «Фотографии на стене».
В 1980 году Андрея призвали на срочную службу в ряды Советской армии. Отдав долг Родине, он в 1982 году демобилизовался, после чего поступил в Ярославский театральный институт. Учиться Андрею довелось на курсе Вячеслава Сергеевича Шалимова.
Конец 80-х – 90-е годы
В 1987 году Андрей Харыбин окончил институт, получив диплом актёра. Пару лет он прослужил в театрах «На Трифоновской» и «Версия». Также Андрей вернулся к кинематографу, воплотив на экране образ Владимира Ильича Ленина в драмах «Мать», «Свой крест» и «Цареубийца».
Тем временем, на пороге уже были 90-е с их экономическим и культурным кризисом. Работы в кино практически не было, и Харыбин стал пробовать себя в бизнесе, поработав заместителем директора турфирмы.
Новый век – возвращение на киноэкраны
Возвращение Андрея Харыбина в кинематограф состоялось уже в новом веке. Российское кино набирало обороты, и актёр оказался необычайно востребован. Андрей Харыбин стал идеальным исполнителем ролей второго-третьего плана и эпизодов, играя всевозможных чиновников, директоров, адвокатов, врачей, водителей, полковников и генералов. За период с 2006 по 2023 год им было сыграно две сотни ролей!
Среди наиболее известных работ актёра: начальник инженерной службы Василий Андреевич Шмелев в третьем сезоне криминального сериала «Глухарь», подполковник Рогожкин в боевике «Рок-н-ролл под Кремлём», подполковник Анатолий Сергеевич Сычев в криминальном сериале «Безопасность», генерал-майор Егор Дмитриевич Малинин в криминальном детективе «Розыск», управляющий Яков Петрович Шанский в детективе «Убийства по пятницам», Пётр Кузьмич в детективной мелодраме «Вера больше не верит».
В 2021 году Андрей Харыбин, наконец, получил главную роль – первую в своей взрослой актёрской карьере. Он сыграл сотрудника ППС, капитана полиции Леонида в 10-серийной комедии «Экипаж 314». Это история о трёх незадачливых полицейских, постоянно попадающих в разные ситуации. Вместе с Харыбиным главные роли исполнили мало раскрученные актёры Максим Ковалевский (Саныч) и Степан Абрамов (Валера). В сериале герои называют себя напарниками, хотя их трое. Непродолжительные серии по 15-20 минут рассказывают о приключениях этой бравой троицы. Перед зрителями разворачивается нечто среднее между «Жмурками» и «Полицейским с Рублёвки» с обилием юмора, иронии и нецензурных выражений. При этом авторам удалось сохранить баланс, не скатиться в пошлость и дурновкусие.
На волне успеха первого сезона «Экипаж 314» в 2023 году был снят второй – «Экипаж 314. Полный ППС». Также в начале 20-х годов Андрей Харыбин снялся в ролях полковника Токмакова в популярном комедийном сериале «Тётя Марта» и полковника Исаева в не менее популярном детективном сериале «Дама с собачкой», сыграл адвоката в имевшей большой успех криминальной комедии «Диагноз "Везучая"», мэра города Зауральска Олега в комедии «Мастодонт», Лосева в криминальной комедии «Макс и Гусь», Ивана Николаевича в мелодраме «Зеркало для оборотня».