Née à Paris en 2005 d’une mère marocaine et d’un père hongrois, Mélissa Boros grandit dans le 17 ème arrondissement de la capitale. Une enfance au cours de laquelle la jeune fille découvre le cinéma grâce son père, caméraman dans la publicité. Grand cinéphile, il lui fait découvrir de célèbres dessins animés soviétiques comme Bolek et Lolek. De son côté, celle qui rêve de devenir réalisatrice se passionne pour le cinéma du cinéaste japonais Hayao Miyazaki.
Alors qu’elle n’a que treize ans, Mélissa Boros rencontre par hasard une directrice de casting dans une association de quartier au sein de laquelle sa mère fait du bénévolat pour les enfants en difficulté scolaire. Elle décroche le rôle principal du film Le Silence de Sibel du réalisateur irakien Aly Yeganeh, aux côtés de Laëtitia Eïdo. Mais faute de financements, le chemin du long-métrage s’avère compliqué et ne sort en France qu’en 2024, plusieurs années après son tournage.
Cette même année, celle qui a loupé de peu le rôle-titre du film d’action Elyas de Florent Emilio-Siri (2024) tourne deux longs-métrages : Les Rêveurs de et avec Isabelle Carré, qui sort en novembre 2025 et elle est également choisie par Julia Ducournau pour interpréter Alpha, l’héroïne éponyme, dans lequel elle donne la réplique à Golshifteh Farahani et Tahar Rahim. Sélectionné en compétition au Festival de Cannes en 2025, le film révèle la jeune actrice de dix-neuf ans au grand public et fait d’elle l’une des sensations de cette édition.
Continuant en parallèle ses études de cinéma à l’Université de Paris 8 Saint-Denis, Mélissa Boros tourne actuellement le nouveau film de Yann Gonzalez, J’oublierai ton nom, face à Vanessa Paradis et l’acteur italien Filippo Scotti.