Mélanie Lebrun a reçu sa formation en danse classique et moderne au Collège Jean-Eudes. Après avoir terminé un baccalauréat en biologie à l’Université McGill, elle poursuit son entraînement avec Lubica Dobalova. Elle a travaillé comme soliste pour Ballet Ouest de Montréal en plus d’être interprète pour Les petits ballets à Ottawa et pour l’Opéra de Montréal. Elle a participé au Banff Centre Festival Dance en 2004 et a dansé dans des œuvres de Balanchine et Brian MacDonald.
Mélanie se joint à la compagnie de danse Sursaut en 2006 pour le spectacle À la nuit tombante et participe depuis à toutes les tournées de la production au Canada et à l’étranger, notamment en Chine en août 2012. Elle est de plus interprète pour Les meilleurs moment/The Best of Sursaut, Boo! et Happening danse In situ, spectacle pour lequel elle a d’ailleurs chorégraphié un solo.
En octobre 2012, elle participe à Chlore, première production du Théâtre de Grand Cheval et en 2013 elle danse dans l'opéra La Damnation de Faust (mise en scène de Robert Lepage), présenté dans le cadre du Festival d’Opéra de Québec.
Mélanie enseigne également la danse et communique son amour du mouvement aux plus jeunes tout comme aux adultes.