Melissa se narodila v kalifornském Berkeley. Mnoho hereček se příliš nepodobá postavám, které hrají, což ale není případ Melisy. Ve skutečném životě je Melissa velmi podobná své nejznámější filmové postavě - Mary Ingalls – tichá, spíše plachá dívka, která si raději přečte knihu než aby šplhala po stromech. Její kariéra se dala do pohybu tehdy, když její učitel tance doporučil rodičům, aby našli pro Melissu agenta. Bloňdatá modrooká kráska se poté začala objevovat v televizních reklamách a postupě přicházely i seriálové a filmové nabídky. Na začátku herecké kariéry se mihla v epizodních rolích několika seriálů. Na přelomu 60. a 70. let se objevila například v rodinném fantasy seriálu BEWITCHED, v seriálu THE BRADY BUNCH nebo v akčním krimiseriálu SHAFT.
V době, kdy se s Lorenzem Lamasem objevila v LOVE BOAT, se mluvilo o jejich románku. Později chodila s Frankem Sinatrou juniorem, ačkoliv byl v té době více než dvakrát starší než ona. V březnu roku 1990 se však provdala za Marka Sloana, se kterým žije dodnes. Mají spolu dvě děti: dceru Piper a syna Griffina.