1985 İstanbul doğumlu Melisa Sözen,Ortaokulula giderken aynı zamanda Bale Okulu'na devam etti. Sahneye ilk kez 14 yaşındayken Yedi Kocalı Hürmüz müzikalinde çıktı. Orada tanıştığı Nilgün Belgün ve Levent Özdilek ile de 1999 yılında Kadınlar Kulübü adlı ilk televizyon dizisinde oynadı. Pera Güzel Sanatlar Lisesi Tiyatro Bölümü'nü bitirdi.
2001 yılında Çağan Irmak'ın çektiği Bana Şans Dile sinema filminin seçmelerine giderek seçilmiş ve böylece sinema dünyasına girmiştir. Birkaç sene sonra 2004 yılında Çağan Irmak'ın çektiği Çemberimde Gül Oya dizisi ile geniş kitlelerce tanınmıştır.
3-13 Mart 2005 tarihleri arasında gerçekleştirilen 16. Ankara Film Festivalinin sunuculuğunu yaptı. Burada Yönetmen Derviş Zaim'le tanıştı. Birkaç ay sonra Derviş Zaim onu Cenneti Beklerken adlı filmde oynattı.
Çeşitli tiyatro oyunları, film ve dizilerde görev aldı. 2008 yılının yaz sezonunda NTV'de "Dünyayı Kurtaran Kadın" isimli, çevre hakkında bilinçlendirmeye dayalı bir televizyon programı sundu. 2009 yılında Casus Kızlar Her Şey Nasıl Başladı? filminde Clover karakterini seslendirdi. 2011 yılında Reis adlı dizide oynadı. Muhteşem Yüzyıl adlı dizide Nora karakterini canlandırdı. 2013'te Şubat adlı dizide Yağmur ve Sabah karakterlerini canlandırmıştır.
Nuri Bilge Ceylan’ın yönettiği 2014 Cannes Film Festivali’nde Altın Palmiye kazanan Kış Uykusu filminde rol alan Melisa Sözen, 2015’te Beş Kardeş isimli dizide rol aldı. Son olarak Acele Baba Aranıyor adlı sinema filminde rol almıştır. Alef dizisinde Yaşar karakterine hayat vermiştir.
Melisa Sözen ve tiyatro oyuncusu Alican Yücesoy, TRT 1'de yayınlanan Şubat dizisinde iki sevgiliyi oynarken Dizi aşkı gerçeğe dönüştü ve çift 2013 tarihinde evlendi. Evliliklerinin beşinci ayında boşanma kararı aldı.
Melisa Sözen, 2008 yılında ülkemizi Eurovision'da da temsil eden başarılı rock müzik grubu Mor ve Ötesi'nin solisti Harun Tekin ile birliktedir.
Rol Aldığı Yapımlar;
2023 - Biz Kimden Kaçıyorduk Anne? (Anne) (TV Dizisi)
2022 - Ben Tek Siz Hepiniz (Operatör seslendirmesi) (Kısa Film)
2020 - Kırmızı Oda (Alya) (TV Dizisi)
2020 – Alef (Yaşar) (TV Dizisi)
2019 – Acele Baba Aranıyor (Selma) (Sinema Filmi)
2017 – 7YÜZ (Banu) (TV Dizisi)
2017 – Le Bureau des légendes (Esrin) 5 bölüm (TV Dizisi)
2017 – Babamın Günahları (Yeşim) (TV Dizisi)
2017 – Çember (Peri’nin annesi) (TV Dizisi)
2016 – 2017 – Hayat Şarkısı (İpek) (TV Dizisi)
2015 – Bir Varmış Bir Yokmuş (Nehir) (Sinema Filmi)
2015 – Beş Kardeş (Fahriye) (TV Dizisi)
2014 – Benimle Var Mısın? (Sinema Filmi)
2014 – Analı Oğullu (Ece) (TV Dizisi)
2013 – Kış Uykusu (Nihal) (Sinema Filmi)
2012 – Şubat (Yağmur) (TV Dizisi)
2011 – Reis (Ayşe) (TV Dizisi)
2011 – Pazarları Hiç Sevmem (Deniz) (Sinema Filmi)
2011 – Muhteşem Yüzyıl 2. Sezon (Nora -Efsun) (TV Dizisi)
2010 – Güneydoğudan Öyküler Önce Vatan (Aylin Solmaz) (TV Dizisi)
2010 – Av Mevsimi (Asiye) (Sinema Filmi)
2010 – Kollama 3. Sezon (Avukat Pınar Büyük) (TV Dizisi)
2009 – Casus Kızlar (Clover-Seslendirme) (Sinema Filmi)
2009 – Bir Bulut Olsam (Narin Bulut ) (TV Dizisi)
2008 – Para=Dolar (TV Filmi)
2007 – Hakkını Helal Et (Gamze) (TV Dizisi)
2007 – Bıçak Sırtı (Nisan Ertuğrul) (TV Dizisi)
2006 – İade-i Ziyaret (Cansu) (Kısa Film)
2006 – Kabuslar Evi: Seni Beklerken (Mukaddes-Ece) (TV Dizisi)
2006 – Eve Giden Yol 1914 (Safiye) (Sinema Filmi)
2006 – Azap Yolu (Burcu) (TV Dizisi)
2005 – Çarpışma (Çantası çalınan kadın) (Kısa Film)
2005 – O Şimdi Mahkum (Aylin) (Sinema Filmi)
2005 – Deli Mavi / İşte Öyle Bir Şey (Lara) (TV Filmi)
2005 – Cenneti Beklerken (Leyla) (Sinema Filmi)
2005 – Beşinci Boyut (İş Kadını Özlem Güler Ekergil) (TV Dizisi)
2004 – Çemberimde Gül Oya (Feriha ) (TV Dizisi)
2004 – Kayıp Aşklar (Nermin)
2003 – Şıh Senem (Şıh kızı Senem) (TV Dizisi)
2003 – Şarkılar Seni Söyler (Fatoş) (TV Dizisi)
2003 – Okul (Ceyda) (Sinema Filmi)
2003 – Büyümüş de Küçülmüş (Şebnem) (TV Dizisi)
2002 – İçerideki (Zeynep-Cansu) (Sinema Filmi)
2002 – Asmalı Konak (TV Dizisi)
2001 – Yeni Hayat (Özgür) (TV Dizisi)
2001 – Nisan Yağmuru (Nilüfer) (TV Dizisi)
2001 – Bana Şans Dile (Tuba) (Sinema Filmi)
2000 – Aşk Güzel Şeydir (Ayten) (TV Filmi)
1997 – Baba Evi (TV Dizisi)