Melis Birkan, 30 Kasım 1983 senesinde Ankara’da dünyaya geldi. İlköğretim ve lise senelerında Mimar Sinan Üniversitesi Devlet Konservatuarı’nda bale dersleri aldı. Ayrıca modern dans eğitimi de alan Melis Birkan, 2005 senesinde Özlem Conker ve Okan Yalabık’ın oynadığı Çapkın filminde ki Kiraz rolü ile oyunculuğa başladı. Ardından Amerikalılar Kardeniz’de 2 ve Barda filmlerinde rol aldı.
2007 senesinde Çağan Irmak’ın Ulak filminde rol alan Melis Birkan, 2008 senesinde ise yine Çağan Irmak’ın Issız Adam filminde Cemal Hünal ile başrolü paylaşımı yaptı. Issız Adam filmi ile asıl ününe kavuştu. 2009 senesinde Issız Adam filminde ki rolü Sadri Alışık ödülleri kapsamı içinde En İyi Kadın Oyuncu ödülünü kazandı.
Leyla ile Mecnun dizisinde Leyla Yedinci rolünü oynadı.
19 Aralık 2013 tarihinde Show tv’de yayınlanmaya başlayan Saklı Kalan dizisinde Muhammet Uzuner ve Meral Çetinkaya ile paylaşıyor.
2014 Saklı Kalan – Defne / Gülce Başar
2012-2013 Leyla ile Mecnun – Leyla Yedinci
2012 İşler Güçler -Konuk Oyuncu
2010 Deli Saraylı – Hüma
2009 Avrupa Yakası – Konuk oyuncu
2009 Adını Sen Koy Aybige
2009 Bu Kalp Seni Unutur mu? – Cemile
2008 Issız Adam – Ada
2008 Ayışığı – Zeynep
2007 Ulak – Emine / Ümmü
2007 Komedi Dükkanı – Konuk oyuncu
2006-2007 Köprü – Elmas
2006 Barda – Nil
2006 İyi ki Varsın – Gizem
2006 Amerikalılar Karadeniz’de 2 – Çiçek
2005 Çapkın – Kiraz