Na temporada de 2008-09, Kharlan conquistou a medalha de ouro no Campeonato Europeu de Plovdiv, tanto no individual quanto por equipes, no qual a Ucrânia venceu a Rússia. Em Antália, no Campeonato Mundial, a esgrimista chegou até a decisão, quando foi derrotada por Zagunis. Por sua performance, ela foi descrita pelo periódico "Escrime XXI" como "um dos talentos mais precoces" da categoria e considerada como "a estrela do futuro." No evento por equipes, a Ucrânia derrotou a França na final, terminando com a medalha de ouro. Para esta performance, Kharlan e sua equipe foram nomeadas, respectivamente, atleta e equipe do ano na cerimônia "Heróis dos Esportes da Ucrânia", realizada em abril de 2010.