Учился в Академии Художеств. Получил серебряные медали: в 1855 г. - 2; в 1857 г. - 2 и 1; в 1858 г. - 1. Малой золотой медали за программу "Харон перевозит души умерших через Стикс" удостоен в 1861 г. При конкурсе на большую золотую медаль исполнил программы: "Олимпийские игры" (1860) и "Стрелецкий бунт" (1862), но не получил награды и отказался от дальнейшего ее соискания; в 1863 г., вместе с 13 другими товарищами, вышел из академии со званием художника 2-й степени, и сделался одним из основателей "артели художников". В 1868 г., за картину "Сокольничий" - прекрасный этюд мужской полуфигуры в русском костюме XVII века - академик. Лучшие из произведений Литовченко: картины: "Иоанн Грозный показывает свои сокровища английскому послу Горсею" (1875; в музее Александра III ), "Сокольничьи царя Алексея Михайловича" (1889; там же; с одного из сокольничьих существует собственный офорт художника) и "Царь Алексей Михайлович и архиепископ (впоследствии патриарх) Никон у гроба святого Филиппа, митрополита московского" (1886; в Третьяковской галерее), несколько портретов (в Третьяковской галерее - портрет живописца В.Г. Шварца ), особенно рисованные черным карандашом и карандашным соусом портреты С.С. Андреевского, В.В. Вельяминова-Зернова и других. Ряд других произведений Литовченко находится в собрании Е.Г. Шварца, в Петрограде. Из работ Литовченко по религиозной живописи заслуживают внимания образа, написанные для церкви святого Николая на севастопольском военном кладбище и семь стенных картин в храме Христа Спасителя, в Москве. (Кондаков)