1998年，梅拉尼·罗兰在电影《偷情桥》中扮演一个角色，开始了演艺生涯。1999年出演《这是我的身体》，该片在戛纳电影上受到好评，并收获十项凯撒奖提名。在2007年凯撒奖上，凭借在《我会好起来》中的表演获得“最具前途女演员”奖。在昆西于2009年上映的《无耻混蛋》中，梅拉尼·罗兰饰演女一号。2013年5月31日，参演电影《惊天魔盗团》在北美上映。