Мелисса МакКарти родилась 26 августа 1970 года в городе Плейнфилд (штат Иллинойс, США) в семье Сэнди и Майкла Маккарти. Родители актрисы всю жизнь работали на ферме, однако у нее есть одна известная родственница – актриса Дженни МакКарти, которая приходится Мелиссе двоюродной сестрой. МакКарти училась в местной католической школе, но после ее окончания приняла решение переехать в Нью-Йорк. Именно там она впервые попробовала себя в качестве комика. Мелисса начала выступать в жанре стенд-ап в известных нью-йоркских клубах Stand-Up New York Comedy Club и The Improv. Параллельно МакКарти училась актерскому мастерству в «Актерской студии» Манхеттена и участвовала в театральных постановках. Через некоторое время Мелисса переехала в Лос-Анджелес, чтобы построить карьеру в кино.
Свою карьеру Мелисса начала в комедийном сериале телеканала NBC под названием «Дженни», где играла ее кузина Дженни МакКарти. Уже в 1998 году она сыграла свою первую главную роль, пусть и в короткометражном фильме «Бог». После этого ее стали приглашать в другие картины. МакКарти можно увидеть в таких фильма как «Экстази», «Малыш», «Ангелы Чарли» и «Жизнь Дэвида Гейла». Во всех этих фильмах актриса сыграла второстепенные роли.
Первая большая роль досталась МакКарти в 2001 году, когда она прошла кастинг на роль Сьюки Сент-Джеймс, шеф-повара и лучшей подруги главной героини телесериала «Девочки Гилмор». Эту роль актриса играла вплоть до завершения сериала в 2007 году. В том же году она появилась в картине Джона Огаста «Девятки» вместе с Райаном Рейнольдсом. Мелиссу МакКарти также можно увидеть в сериалах «Кто такая Саманта?», «Крутая Рита» и «Частная практика»
В 2010 году на экраны вышел новый комедийный сериал «Майк и Молли», где главные роли сыграли Мелисса МакКарти и Билли Гарделл. Сериал создан Марком Робертсом и Чаком Лорри (подарившим нам сценарий к «Теории большого взрыва»). Сюжет ситкома строится вокруг супружеской пары – полицейского Майка Биггса и учительницы Молли Флинн. Изначально они знакомятся на курсах анонимных обжор, а затем постоянно борются с лишним весом вместе. За свою роль МакКарти получила премию Эмми в 2011 году как лучшая комедийная актриса в сериале.
В 2011 году Мелисса снялась в фильме Пола Фига «Девичник в Вегасе». Главные роли наряду с ней исполнили Кристин Уиг, Роуз Бирн, Майа Рудольф и Эллен Кемпер. Критики оценили игру МакКарти очень высоко, отметив, что эта роль стала для нее настоящим прорывом. Она была номинирована на «Оскар» и другие престижные премии за свою роль.
Мелисса снялась еще в нескольких комедиях Пола Фига. Например, ее можно увидеть в фильме «Копы в юбках» вместе с Сандрой Буллок, а также в ремейке фильма «Охотники за приведениями», который вышел в 2016 году.
Всего на счету у Мелиссы МакКарти более 20 успешных киноролей, и она по праву считается одной из самых лучших комедийных актрис Голливуда.
С 2005 года Мелиисса замужем за актером Беном Фальконе, с которым она до этого дружила много лет. У них есть две дочери: Вивиан (2007 г.р) и Джорджитт (2010 г.р).