Rojen v vasi Matrenovka. Provinca Kherson. Leta 868 je vstopil v Kmetijsko gozdarsko akademijo Petrovsky-Razumov v Moskvi, vendar so ga leta 1869 izgnali zaradi sodelovanja v populističnem gibanju in ga poslali v Matrenovko. V letih 1870-1871. Študiral je na univerzi Novorossiysk v Odesi, služil je kot blagajnik Odeske državne banke, a je kasneje zapustil službo in študij ter postal upravitelj očetovega posestva. Od leta 1877 v izgnanstvu v Parizu, kjer se je začel sistematično ukvarjati s slikarstvom, bil je član pariškega društva za pomoč ruskim umetnikom. Od leta 1893 je stalno živel v Belgiji. Leta 1901 se je vrnil v Rusijo, leta 1906 pa se je vrnil v Belgijo. Od leta 1905 član združenja potujočih likovnih razstav. Konec leta 1913 je prispel v Sankt Peterburg, kjer ga je ujela prva svetovna vojna. V letih 1917-1919. živel na Kubanu in doživel vse stiske državljanske vojne. Leta 1919 je lahko odšel v Belgijo. Umrl v Bruslju.
Pokhitonov je izhajal iz družine dedne vojaške. Oče je bil po narodnosti Ukrajinec, mati pa Srbkinja. Leta 1871 je odšel v tujino z mamo in bolno sestro in kot se je izkazalo - za dolgo časa. Sprva je tam ostal zaradi šibkih pljuč, nato - zaradi družinskih okoliščin (pojavila se je družina, rodil se je sin). Toda vsako poletje je prišel v Rusijo, veliko delal v naravi v svojih rojstnih krajih. Nato je kupil posestvo v provinci Minsk in mislil, da bo tam ostal za vedno, vendar sta ga revolucija in državljanska vojna leta 1919 prisilila, da zapusti domovino.
Pokhitonov je začel samouk. V Parizu je študiral pri krajinskem slikarju A. P. Bogolyubovu, študiral je slikarstvo Barbizoncev, K. Corota, impresionistov. Konstruktivnost, prosta slikovna podoba, neverjetna zvestoba in jasnost tonskih in barvnih razmerij ga uvrščajo med najbolj ruske slikarje krajine ("Zgodaj spomladi. Po. Pralnice na bregovih Gave", 1885; "Plaža La Panne. Plaža", "Tru Lout. Jesen. večer, Tru Truet. Zgodnja pomlad, vse 1895; Vhod v Yasnaya Polyana, 1905; Pralnice pri ribniku. Žabovščina, 1900. itd.).
Francozi pa so občudovali harmonijo in jasnost svojih pokrajin, sposobnost prenašanja tematike, virtuozno tehniko (Pralnice, 1890; Sneg v Po, 1890-ih; Tru-Luet. Zima. Pogled iz umetnikovega stanovanja, 1895; "Pozimi. Lov na krastače", 1900s itd.). Njegove pokrajine lahko imenujemo miniature. Slikal je na majhne tablice (raje je imel limono ali mahagoni), sam jih je skrbno in skrbno pripravil za slikanje. Pisal je s tankimi ščetkami in uporabljal lupo. Na koncu je posušena barvita površina polirana z ribjo kostjo, s čimer smo dosegli gladkost in sijaj.
Barve njegovih pokrajin še zdaj sijejo, kot sklenina. Francoski kritiki so Pokhitonova primerjali z "malo Nizozemcem", s takrat znanim miniaturnim slikarjem E. Meissonierjem. Izvirnost Pokhitonova in njegova drugačnost do drugih je bila ta, da je znal kombinirati virtuozno tehniko miniaturnega slikanja z živahnim, neposrednim občutkom narave, plenarnim iskanjem. Če bi S.-F. Daubigny in C. Monet sta plula po rekah Francije v delavskih čolnih, Pokhitonov pa se je vozil po cestah Francije v prilagojenem delavnem avtomobilu z visoko lučjo, posebej izdelano zanj. Poleg pokrajin je Pokhitonov naslikal miniaturne žanrske prizore, tihožitja, portrete ("Portret I. S. Turgenjeva", 1882 velja za enega najboljših).
Nadarjenost Pohitonova je dobila uradno priznanje doma: leta 1904 ga je umetniška akademija postavila za svojega polnopravnega člana in podelila naziv ... umetnik-batalist (leta 1881 je po ukazu ruske vlade izvedel 9 panojev, ki prikazujejo kraje v Bolgariji, kjer bitke rusko-turške vojne).