Народився в Парижі в сім'ї промисловця, мав старшого брата — Гастона. Будучи забезпеченою людиною, Мельєс присвятив багато часу своїм захопленням, серед яких чільне місце займали театр та мистецтво сценічної ілюзії. Як ілюзіоніст він виступав у театрі «Робер-Уден», яким володів. У 1895 році він опинився на одному з перших кіносеансів братів Люм'єр й відразу ж став палким прихильником кінематографу. Не зумівши придбати в Люм'єрів сконструйовану ними камеру-проектор (він пропонував великі гроші, але Люм'єри відмовили, оскільки намагалися зберегти монополію на нову розвагу, вважаючи, що вона досить швидко вийде з моди й треба користатись цим по повній), Мельєс знайшов можливість придбати аналогічний апарат англійського виробництва й почав активно експериментувати.
Вже в 1896 році він знайшов спосіб створення перших спецефектів, заснованих на стоп-кадрі, покадровій зйомці, подвійній та багатократній експозиції, пришвидшеній та уповільненій протяжності плівки, каширування та інших засобах.
У 1897 році Мельєс заснував власну студію «Стар фільм» (фр.Star Film) в своєму маєтку в Монтрей й почав активне виробництво короткометражних кінофільмів. Також знімав «псевдохроніку» — постановочні сюжети, які відтворювали реальні події. Наприклад, відомо про зняті ним короткометражки «Справа Дрейфуса», «Коронація Едуарда VII» (Le couronnement du roi Édouard VII, 1902) та інші. Для деяких з них, як для «Виверження вулкана на Мартиніці» (Éruption volcanique à la Martinique, 1902), Мельєс також використовував спецефекти.
З 1896 по 1913 роки Мельєс зняв понад 500 фільмів тривалістю від однієї до 40 хвилин (різні джерела вказують від 517 до 666 фільмів), з яких збереглося близько 200. Найвідомішою його роботою є відома комедія «Подорож на Місяць» (1902) — перший в історії кінематографа науково-фантастичний фільм.
Мельєс намагався заробляти, продаючи кінотеатрам копії своїх фільмів, але найпотужніший ринок — американський — виявився для нього закритим, оскільки Томас Едісон вважав себе володарем всіх американських патентних прав на кінотехнології й вважав, що має право копіювати й продавати для показу будь-який зроблений без його санкції фільм, в тому числі й фільми Мельєса. В результаті Мельєс не отримав практично нічого за показ своїх фільмів в США й у 1914 році змушений був продати студію. Негативи своїх фільмів він у нападі люті спалив.
До 1909 року Мельєс мусив відмовитися від своєї самостійності й почав працювати для фірми «Брати Пате».
Мельє тривалий час працював продавцем іграшок на Монпарнасі. Про його внесок у розвиток кінематографу ніхто не згадував до 1932 року, коли Кінематографічне товариство прийняло його, повністю розореного, до замку Орлі, де він й прожив залишок життя.
Я народився з душею артиста, обдарованого спритністю рук, метким розумом й вродженим акторським талантом. Я був одночасно й розумовим й фізичним робітником.
Жорж Садуль пояснює такі розбіжності в цифрах тим, що в каталозі своїх фільмів Мельєс давав окремий номер кожному відрізку плівки довжиною 20 метрів незалежно від того, чи є цей відрізок самостійним фільмом, чи ж лише його частиною.
Режисерський почерк
Багато фільмів Мельєса знято як театральні постановки зі спецефектами. Мельєс сам писав сценарії, розробляв декорації й ставив мізансцени. Для його кінопостановок характерними є мінімальна «глибина кадру» (все дійство розвертається на сцені) й нерухома камера.
Вміло застосований трюк, за допомогою якого можна зробити видимими надприродні, уявні, нереальні явища, дозволяє створювати в істинному розумінні цього слова художні видовища, які дають величезну насолоду тим, хто може зрозуміти, що всі мистецтва об'єднуються для створення цих видовищ.
