Mélanie Thierry inició su ascenso a la fama como una modelo adolescente en Francia; luego se trasladó a la actuación.

Comenzó con una serie de roles en producciones francesas, eligiendo sus papeles cuidadosamente, como lo prueba el hecho de que la mayoría de ellos fueron aclamados por la crítica.

No mucho tiempo después, la actriz logró el ascenso internacional a la edad de 18 años, al interpretar a la chica que enamora a Danny Boodman-TD-Lemon-1900 (Tim Roth) en la película La leyenda de 1900 (La leyenda del pianista en el océano).

También apareció junto a Rufus Sewell en dos episodios de la popular serie dramática de la BBC Charles II: The Power and the Passion, interpretando a la amante del rey francés Luisa de Kérouaille.

París 1944, una coproducción entre Francia, Bélgica y Suiza, dirigida por Emmanuel Finkiel.