Харальд Бор родился в 1887 году в Копенгагене в семье профессора физиологии Копенгагенского университета Христиана Бора. Во время учёбы в Копенгагенском университете играл на позиции полузащитника за команду «Академиск». Был включен в самый первый состав национальной команды, которая лишь в финале олимпийского турнира 1908 года уступила англичанам. Провёл за сборную 4 матча, в том числе самый первый в её истории — 19 октября 1908 года против второй команды Франции в рамках Олимпиады-1908, закончившейся победой датчан со счётом 9:0. Харальд Бор провёл в этой встрече оба своих мяча в составе национальной команды.
После окончания в 1910 году университета и защиты докторской диссертации решил сосредоточиться на научной деятельности. В 1915-1930 годах работал профессором Копенгагенского политехнического института, с 1930 года — Копенгагенского университета, одновременно занимая пост директора Математического института при университете. В 1943 году, во время нацистской оккупации Дании, покинул родину и два года провел в Швеции.
Научные работы Харальда Бора относятся в основном к теории функций. Изучил некоторые вопросы теории рядов Дирихле: применил к ним суммируемость по Чезаро; построил распределение значений функций, даваемых этими рядами; разработал метод, комбинирующий арифметические, геометрические и теоретико-функциональные построения. Работа в этом направлении привела к построению в 1924—1926 годах теории почти периодических функций. Совместно с гёттингенским математиком Эдмундом Ландау построил распределение нулей дзета-функций Римана (так называемая теорема Бора — Ландау).
Именем Харальда Бора названы равномерные почти периодические функции.