Melling machte im Jahr 2001 in Harry Potter und der Stein der Weisen sein Filmdebüt, in diesem Film verkörperte er Harrys verzogenen Cousin Dudley Dursley. Diese Rolle spielte er auch bis zum Jahr 2010 in weiteren Filmen der Reihe. Für den Film Harry Potter und die Heiligtümer des Todes: Teil 1 musste Melling einen Fettanzug tragen, damit er dem fettleibigen Dudley aus den Romanen möglichst nahekam, da er nach Harry Potter und der Orden des Phönix fast die Hälfte seines vorherigen Gewichtes verloren hatte.
Im Gegensatz zu anderen jungen Schauspielern der Harry-Potter-Reihe blieb Melling auch nach deren Ende als Schauspieler vielbeschäftigt. Er studierte an der London Academy of Music and Dramatic Art und war unter anderem in Theaterproduktionen am Royal National Theatre und am Old Vic Theatre zu sehen. Seit 2016 übernahm er wieder vermehrt Rollen in Film- und Fernsehproduktionen. 2018 war er in einer Episode des Westerns The Ballad of Buster Scruggs an der Seite von Liam Neeson zu sehen, 2020 übernahm er eine Schurkenrolle in dem Actionfilm The Old Guard neben Charlize Theron. Melling ist ein Cousin des Schauspielers Sam Troughton, Neffe von Michael Troughton und David Troughton, sowie der Enkel des ehemaligen „Doctor Who“-Darstellers Patrick Troughton.
Filme
2026 – Butterfly Jam
2026 – Stuffed
2025 – Pillion
2025 – Psychopomp
2025 – Harvest
2024 – Shoshana
2022 – Der denkwürdige Fall des Mr. Poe
2022 – Please Baby Please
2021 – Macbeth
2021 – Say Your Prayers
2020 – The Devil All the Time
2020 – Warten auf die Barbaren
2020 – The Old Guard
2018 – Trautmann
2018 – The Ballad of Buster Scruggs
2018 – Edison - Ein Leben voller Licht
2017 – Die versunkene Stadt Z
2014 – Winds of Change
2010 – Harry Potter und die Heiligtümer des Todes – Teil 1
2007 – Harry Potter und der Orden des Phönix
2005 – The Merchant of Venice
2005 – Friends & Crocodiles
2004 – Harry Potter und der Gefangene von Askaban
2002 – Harry Potter und die Kammer des Schreckens
2001 – Harry Potter und der Stein der Weisen Serien
2025 – Task
2020 – Das Damengambit
2019 – The War Of The Worlds – Krieg der Welten
2019 – His Dark Materials
2015 – Wölfe
2009 – Garrow's Law
2008 – Merlin - Die Neuen Abenteuer
2005 – Made in Hollywood
