Выше приведено правильно.Однако, чтобы избежать ошибок такого рода, вы можете использовать dateutil.parser, который может автоматически угадать правильную строку формата.Вы можете установить его, выполнив pip install python-dateutil
>>> from dateutil import parser
>>> parser.parse("2018-06-19 11:21:13.311")
datetime.datetime(2018, 6, 19, 11, 21, 13, 311000)