Melissa se lance dès 2011 dans une carrière d'actrice. Elle obtient son premier rôle important dans Diary of a Wimpy Kid : Rodrick Rules, où elle interprète le personnage de Rachel. Elle apparaît également dans Diary of a Wimpy Kid : Dog Days dans la peau de Heather Hills, un autre personnage. Parmi les autres rôles notoires au cinéma, elle interpréte Ensign Syl dans Star Trek Beyond ou encore Jeni dans Leprechaun : Origins.
En 2014, elle incarne le personnage d'Olivia 'Liv' Tanis dans le film The Marine 4: Moving Target Michael "The Miz" Mizanin qui sortira l'année d'après.
A la télévision, elle apparaît dans plusieurs drames et séries dont Arrow (2012-2013), DC: Legends of Tomorrow (2016) ou encore Valor (2017-2018), dans lequel elle incarne le rôle principal.
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