В 1932г. окончил педагогические курсы, работал учителем.

С 1935г. в рядах Красной Армии.

В 1938г. окончил Рязанское военное пехотное училище.

В 1939г.- Харьковское военное авиационное училище летнабов и штурманов.

Служил в составе 136 ближнего бомбардировочного авиаполка.

С апреля 1943г. в составе 4 дальнего разведывательного авиационного полка (командир полка подполковник Артемьев Борис Павлович).

17 июня 1943г. полк был преобразован в 98 отдельный гвардейский разведывательный авиаполк.

Летнаб (летчик-наблюдатель) 1-й авиаэскадрильи полка. Командир эскадрильи- капитан Плитка Григорий Саввич. 

06 сентября 1943г. экипаж самолета Пе-2: летчик старший лейтенант Мирович Анатолий Иванович, летнаб лейтенант Мельников, воздушный стрелок-радист старший сержант Бельский Юлий Владимирович, вылетев с аэродрома Курск, из-за потери ориентировки не смог выполнить задание по разведке района Конотоп.

18 сентября экипаж: летчик гвардии лейтенант Самуйленко Георгий Захарович, летнаб Мельников, стрелок-радист Бельский, вылетев с аэродрома Кагановка, выполнил разведку в районах Прилуки- Ичня- Быков.

20 сентября экипаж Самуйленко, Мельников, Бельский выполнил разведку в районах Семеновка- Городня- Слободка. Из Городни обстреляны зенитным огнем. 

21 сентября в 12-15 на высоте 6500м. в районе д.Заречье экипаж был атакован истребителем Фокке-Вульф 190. Самолет получил пробоину консоли левой плоскости. После ответной очереди, истребитель отвесно пошел вниз к земле, вероятно, был сбит. Экипаж с пикированием ушел на свою территорию.

04 октября экипаж самолета Пе-2 №32: летчик гвардии младший лейтенант Николаенко Владимир Миронович, летнаб Мельников, стрелок-радист гвардии старший сержант Рассказов Алексей Яковлевич, взлетев с аэродрома Конотоп, сфотографировал северный берег р.Тететрев от с.Тетеровское до устья.

06 октября экипаж Николаенко- Мельников- Рассказов вылетел в район Вязовка- Коростень на разведку передвижения войск противника и базирования авиации. В районе Иванков был встречен 5 истребителями ФВ-190. Пикированием ушел от преследователей на свою территорию.

07 и 08 октября экипаж Мирович, Мельников, Бельский выполнил разведку районов Овруч- Коростень.

10 октября экипаж Мирович, Мельников, воздушный стрелок-радист старшина Лукьянчук Трофим Якимович- выполнил разведку погоды в районах Овруч- Коростень- Малин.

11 октября Мирович, Мельников, Бельский выполнил разведку районов Овруч- Коростень- Малин.

12 октября- Радча- Овруч- Коростень- Малин.

13 октября- Каганович- Овруч- Коростень- Малин. В районе Малин встретили пару истребителей ФВ-190 (Фокке-Вульф).

14 октября- Перетоки- Бавровичи- Калиновичи- Анзельтовка.

26 октября экипаж самолета Пе-2 №32: летчик младший лейтенант Кузнецов Юрий Яковлевич, летнаб Мельников, стрелок-радист Бельский, вылетев с аэродрома Прилуки, выполнил разведку районов Киев- Гостомель. 

28 октября экипаж Мирович, Мельников выполнил разведку районов Бобровичи- Калиновичи- Мозырь- Овруч- Коростень- Малин.

06 ноября- в районах Калиновичи- Мозырь- Овруч.

16 ноября 1943г. гвардии лейтенант Мельников, совершивший 21 успешный боевой вылет на разведку, был представлен к ордену Красного Знамени. Приказом от 08 апреля 1944г. награжден орденом Красной Звезды.

22 ноября экипаж Мирович, Мельников выполнил разведку погоды в районах Новоград-Волынский- Шепетовка- Бердичев- Житомир.

29 ноября- разведку погоды в районах Коростень- Новоград-Волынский- Житомир.

30 ноября- разведку погоды в районах Новоград-Волынский- Староконстантинов- Бердичев.

05 декабря- разведку войск противника в районах Коростень- Мозырь- Жлобин.

В декабре 1943г. командование эскадрильей принял гвардии майор Аленин Семен Кириллович.

13 января 1944г. экипаж Мирович, Мельников, вылетев с аэродрома Жуляны, выполнил разведку районов Шепетовка- Проскуров- Жмеринка- Винница. Над аэродромом Проскуров вела патрулирование пара истребителей Ме-109 (Мессершмитт).

14 января 1944г. экипаж Мирович, Мельников на бреющем полете выполнил разведку в районах Шепетовка- Тарнаполь- Проскуров- Жмеринка- Винница.

15 января экипаж не смог выполнить задание из-за плохих метеоусловий- низкая видимость.

24 февраля экипаж Мирович, Мельников, Лукьянчук выполнил разведку погоды по маршруту на Казатин.

25 февраля- разведку погоды по маршруту на Проскуров.

27 февраля- выполнил фотографирование аэродромов в районах Староконстантинов- Хмельники- Винница. Из Староконстантинова обстрелян зенитным огнем.

07 марта- выполнил разведку в районах Староконстантинов- Проскуров- Ярмолинцы. Из Староконстантинова обстрелян зенитным огнем.

09 марта- разведку погоды в районах Хмельники- Проскуров- Винница.

10 марта- разведку погоды в районах Калиновка- Винница- Проскуров.

21 марта экипаж Мирович, Мельников, Лукьянчук, вылетев с аэродрома Тирановка, выполнил разведку войск противника в районах Винница- Шаргород- Бор. Вторым вылетом- разведку в районах Зборов- Галич- Станислав- Бучач.

24 марта- разведку погоды в районах Тарнаполь- Проскуров.

27 марта- разведку погоды по маршруту на Ермолинцы.

28 марта экипаж не смог выполнить задание из-за плохих метеоусловий на маршруте.

Со второго вылета, 28 марта, экипаж: летчик младший лейтенант Вешников Владимир Пантелеевич, Мельников, Рассказов-  возвратился из района Броды из-за отказа материальной части.

29 марта экипаж Вешников, Мельников, Рассказов выполнил разведку районов Радехов- Каменка- Перемышляны.

05 апреля экипаж самолета Пе-2 №19: летчик гвардии младший лейтенант Кузнецов Юрий Яковлевич, Мельников, стрелок-радист гвардии старший сержант Сергеев Петр Андреевич- выполнил разведку в районах Чертков- Мельница-Подольская- Езержаны.

06 апреля экипаж Вешников, Мельников, Рассказов выполнил разведку районов Мельница-Подольская- Устечко.

07 апреля экипаж Мирович, Мельников, Лукьянчук на бреющем полете выполнил разведку районов Чертков- Тлусть- Залещики- Бучач- Подгайцы. Был обстрелян ружейно-пулеметным огнем.

Вторым вылетом выполнил разведку в тех же районах. 

08 апреля- в районах Буск- Золочев- Подгайцы. У Золочев был встречен четверкой истребителей, от которых оторвался и выполнил задание.

08 апреля экипаж самолета Пе-2 №46: летчик младший лейтенант Мудрых Александр Михайлович, летнаб Мельников, стрелок-радист гвардии старший сержант Рассказов Алексей Яковлевич- выполнил разведку в районах Залещики- Бугач- Монастыриза- Подгайцы.

09 апреля экипаж: Мудрых, Мельников, стрелок-радист гвардии старший сержант Абакумов Иван Архипович- из-за плохих метеоусловий не смог выполнить задание в районах Чертков- Подгайцы.

15 апреля экипаж выполнил разведку в районах Лука- Галич- Подгайцы.

16 апреля 1944г. старший летнаб гвардии старший лейтенант Мельников, совершивший 34 успешных боевых вылетов на разведку, был представлен к ордену Красного Знамени. Приказ о награждении от 15 августа 1944г.

19 апреля экипаж Мирович, Мельников, Лукьянчук, вылетев с аэродрома Соловье,  выполнил разведку районов Станислав- Рогатин- Бережаны.

20 апреля выполнил разведку районов Подгайцы- Монастыриска- Станислав- Стрый- Езерна.

23 апреля экипаж: летчик гвардии младший лейтенант Перфильев Николай Егорович, летнаб Мельников, стрелок-радист гвардии старший сержант Шкавров Иван Иванович, вылетев с аэродрома Соловье, выполнил разведку в районах Владимир-Волынский- Грубешев- Рава-Русская- Радехов.

01 мая экипаж Мирович, Мельников, Мельниченко выполнил разведку районов Броды- Буск- Львов- Каменка- Радехов.

02 мая экипаж Мирович, Мельников выполнил разведку районов Каменка- Львов- Стрый- Станислав- Монастыриска- Подгайцы- Золочев.

03 мая экипаж Мирович, Мельников, Мельниченко выполнил разведку погоды по маршруту на Радехов. 

Вторым вылетом- разведку в районах Любомль- Холм- Радехов- Каменка- Буск- Золочев.

04 мая экипаж самолета Пе-2 №20: Кириленко, летнаб гвардии старший Мельников Иван Семенович, стрелок-радист старший сержант Иванов Константин Иванович, выполнил разведку в районах Владимир-Волынский- Топоров.

05 мая экипаж Перфильев, Мельников, стрелок-радист гвардии старший сержант Тищенко Федор Тимофеевич- выполнил разведку в районах Броды- Топорув- Радехов- Стоянов- Владимир-Волынский.

06 мая экипаж: летчик гвардии старший лейтенант Кириленко Василий Иванович, Мельников, Иванов выполнил разведку районов Радехов- Кристинополь- Каменка- Буск- Броды.

07 мая экипаж самолета Пе-2 №18: летчик младший лейтенант Терегулов Камиль Низамутдинович, летнаб гвардии старший лейтенант Мельников Иван Семенович, стрелок-радист гвардии старший сержант Макаров Леонид Петрович-  выполнил разведку в районах Радехов- Томашув-Любельский- Грубешув.

11 мая экипаж Кириленко, Мельников, Иванов двумя вылетами выполнил специальное задание командования по фотографированию Киева.

12 мая экипаж Мирович, Мельников, Рассказов- выполнил разведку в районах Подгайцы- Бережаны. Дважды был обстрелян огнем зенитной артиллерии.

14 мая экипаж Мирович, Мельников выполнил разведку в районах Рава-Русская- Яворув- Грудск- Львов- Золочев- Броды.

15 мая экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку районов Каменка- Рава-Русская- Соколь.

16 мая экипаж Мирович, Мельников выполнил разведку в районах Радехув- Станиславчик.

25 мая экипаж Мирович, Мельников выполнил два вылета по спецзаданию- на фотографирование района Киев.

28 мая экипаж: заместитель командира эскадрильи гвардии капитан Колодяжный Сергей Амвросиевич, Мельников, стрелок-радист гвардии старшина Лукьянчук Трофим Якимович- выполнил площадное фотографирование района Броды.

Вторым вылетом, 28 мая, экипаж Колодяжный, Мельников частично выполнил задание по разведке районов Горохув- Соколь- Кристинополь- Радехов.

29 мая 1944г. экипаж самолета Пе-2: летчик гвардии младший лейтенант Криволуцкий Николай Ефимович, Мельников, Лукьянчук, выполнил разведку в районах Замостье- Красныстав- Холм- Владимир-Волынский.

Вторым вылетом, 29 мая, экипаж Кириленко, Мельников, Лукьянчук- выполнил площадное фотографирование района южнее Броды.

30 мая экипаж Криволуцкий, Мельников, Макаров- выполнил разведку в районах Замостье- Красныстав- Холм- Владимир-Волынский.

Вторым вылетом, 30 мая, экипаж Терегулов, Мельников, стрелок-радист гвардии старшина Разиньков Семен Петрович- выполнил фотографирование шоссе Торчин- Владимир-Волынский и западный берег р.Луга в районе Владимир-Волынский.

31 мая экипаж Криволуцкий, Мельников, Макаров- выполнил разведку в районах Замосць- Красныстав- Холм- Влдимир-Волынский.

01 июня экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку районов Торчин- Войница. Из Торчин обстрелян зенитной артиллерией. Вторым вылетом- выполнил площадное фотографирование участка Торчин- Бубнув. 

06 июня экипаж Колодяжный, Мельников выполнил разведку аэродромов в районах Жешув- Мелец- Сандомир.

11 июня экипаж Колодяжный, Мельников, Разиньков выполнил фотографирование обороны противника на участках Пушковиче- Порыцк- Стоянув- Радзехув. Из Броды обстрелян зенитным огнем.

Вторым вылетом- выполнил фотографирование обороны противника на участках Перемышляны- Тауров- Глинка- Подлипцы- Колшув.

18 июня экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку районов Демблин- Бяла-Подляска- Брест.

20 июня экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку в районах Торчин- Владимир-Волынский- Соколь.

20 июня 1944г.  гвардии старший лейтенант Мельников, совершивший 75 успешных боевых вылетов на разведку, был представлен к ордену Красного Знамени. Приказ о награждении от 21 июля 1944г.

21 июня экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку в районах Радзехув- Кристинополь- Горохув.

22 июня- в районах Бяла-Подляска- Влодава- Брест.

25 июня экипаж Вешников, Мельников, Рассказов выполнил разведку погоды в районе Ковель.

26 июня из-за плохого самочуствия летчика частично выполнил задание в райне Ковель.

28 июня экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку в районах Горохув- Радзехув- Соколь.

30 июня- Влодава- Бяла-Подляска- Брест.

01 июля экипаж самолета Пе-3 №15 Кириленко, Мельников выполнил разведку аэродромов противника в районах Бяла-Подляска- Брест.

02 июля экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку в районах Ковель- Влодава- Брест.

05 июля экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку железнодорожного узла и аэродромов Бреста.

09 июля экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку в районах Люблин- Красныстав.

11 июля экипаж самолета Пе-2 №22: летчик лейтенант Моряков Николай Степанович, Мельников, Лукьянчук- вылетел с аэродрома Соловье в район Замостье- Красныстав. В районе Луцка на высоте 5000м. экипаж был атакован нашим истребителем Ла-5 из 5 истребительного авиаполка. Летчик Моряков подал сигнал «я свой!». Истребитель дал три очереди. Летчик Моряков пикированием ушел от истребителя и совершил посадку на аэродром Луцк. 

13 июля экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку в районах Войница- Свинюхи- Горохув.

18 июля- Грубешув- Замосць- Томашув.

21 июля- Холм- Люблин- Влодава.

30 июля экипаж самолета Пе-2 №35: летчик лейтенант Максимов Александр Никанорович, летнаб гвардии Мельников, Лукьянчук, вылетев с аэродрома Незнанув, выполнил разведку в районах Сандомир- Полонец- Дембица.

11 августа 1944г. Иван Семенович, совершивший 93 боевых вылета, был представлен к ордену Красного Знамени. Приказ о награждении от 05 октября 1944г.

02 сентября экипаж Максимов, Мельников, стрелок-радист гвардии младший сержант Песковский Дмитрий Владимирович, вылетев с аэродрома Лабуне (Польша), выполнил разведку районов Влодава- Катовице- Краков.

05 сентября экипаж Максимов, Мельников, Песковский выполнил площадное фотографирование участка Прашка- Вершув.

05 октября 1944г. командиром полка был назначен гвардии подполковник Звонцов Федор Федорович.

26 октября экипаж Колодяжный, Мельников, начальник связи эскадрильи гвардии младший лейтенант Воробьев Михаил Никифорович- выполнил разведку райнов Опатув- Островец- Липека.

Вторым вылетом выполнил фотографирование обороны противника на западном берегу р.Варта на участке Радоменка- Ченстохова- Заверце. 

27 октября экипаж возвратился через 15мин. после взлета из-за неисправности материальной части. Через 1ч.45мин. экипаж вновь вылетел и выполнил фотографирование обороны противника на западном берегу р.Варта на участке Радоменка- Ченстохова- Заверце. 

18 ноября экипаж Колодяжный, Мельников, стрелок-радист гвардии старший сержант Мельниченко Леонид Варфоломеевич- выполнил разведку в районах Мнихув- Енджеюв- Нагловице.

02 декабря экипаж: летчик гвардии лейтенант Савин Михаил Иванович, Мельников, Рассказов- выполнил разведку в районах Мнихув- Енджеюв- Дешно.

21 декабря экипаж Колодяжный, Мельников, Мельниченко возвратился через час после взлета из-за неисправности материальной части.

23 января 1945г. гвардии капитан Мельников, совершивший 106 успешных боевых вылетов на разведку, был представлен к присвоению звания Герой Советского Союза. Указ Президиума ВС СССР от 29 июня 1945г.

Награжден медалями «За взятие Берлина», «За освобождение Праги», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

За долголетнюю и безупречную службу в ноябре 1945г. был награжден медалью «За боевые заслуги», в 1950г.- орденом Красной Звезды, в 1956г.- орденом Красного Знамени.

Указом Президиума ВС СССР от 22 февраля 1955г. награжден орденом Красного Знамени.

Гвардии майор Мельников был уволен в запас 22 марта 1960г.