Als Sohn eines Potsdamer Pfarrers geboren, wächst Harald Poelchau in Schlesien auf, studiert ab 1922 an der Kirchlichen Hochschule in Bethel Theologie und anschließend Wohlfahrtspflege an der Berliner Hochschule für Politik. Nach einer zweijährigen Tätigkeit als Geschäftsführer der Deutschen Vereinigung für Jugendgerichte und Jugendgerichtshilfe promoviert er 1931 bei Paul Tillich, dem führenden Vertreter des Religiösen Sozialismus. Ende 1932 bewirbt sich Poelchau in Berlin um eine Stelle als Gefängnispfarrer und wird im April 1933 der erste vom NS-Regime eingesetzte Geistliche in einer Strafanstalt. Als Justizbeamter wird er bald zum wichtigen Beistand für die Opfer der nationalsozialistischen Gewalt und begleitet Hunderte zum Tode Verurteilte zur Hinrichtung. Seit 1941 gehört er zum Kreis um Helmuth James Graf von Moltke und nimmt an der ersten Kreisauer Haupttagung teil. Nach dem gescheiterten Umsturzversuch vom 20. Juli 1944 kann er den Angehörigen vieler am Umsturzversuch Beteiligter letzte Nachrichten und Briefe übermitteln. Ohne später von der Gestapo ermittelt zu werden, überlebt Harald Poelchau das Kriegsende.