Мельникова Дарья родилась в городе Омске.
С 3-х лет начала серьёзно заниматься танцами в составе коллектива народного искусства "Жемчужинка". Одновременно училась в школе искусств до 7 лет на общеэстетическом отделении, затем до 12 лет занималась на хореографическом и музыкальном отделениях по классу фортепиано. С 12 лет занималась в танцевальных ансамблях (джаз, джаз-модерн, хип-хоп). В 11 лет в течение года работала в театральной студии.
Фильмография молодой актрисы насчитывает уже более двадцати ролей. Первой киноработой стала главная роль в фильме "Золушка 4x4. Всё начинается с желаний". Режиссёр фильма Юрий Морозов заметил актрису на фестивале визуальных искусств в детском лагере "Орлёнок", где она танцевала со своим хореографическим ансамблем. Фильм вышел лишь в 2008 году. За исполнение главной роли в этой картине актриса отмечена двумя кинонаградами: Премией "За лучшую женскую роль в детском фильме" на XII Всероссийском Фестивале Визуальных Искусств и Премией в номинации "Лучшая женская детская роль" на XVII Открытом фестивале кино стран СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии "Киношок-2008".
С 2007 по 2013 год снималась в телесериале "Папины дочки", который принёс ей огромную популярность. В 2008 году за роль Жени, одной из сестёр Васнецовых, вместе с Мирославой Карпович, Анастасией Сиваевой, Елизаветой Арзамасовой и Екатериной Старшовой получила Премию "Женщина года 2008" по версии журнала Glamour в номинации "Команда года".
За роль Вики "Чумы" в фильме "Стальная бабочка" в 2012 году награждена Дипломом жюри XVIII Международного Фестиваля фильмов о правах человека "Сталкер" и Премией "Аванс" — "Самой перспективной актрисе" от The Hollywood Reporter Russia .
В 2013 году Дарья окончила Высшее театральное училище имени М. С. Щепкина (курс Владимира Бейлиса и Виталия Иванова), после чего стала актрисой Московского драматического театра имени Ермоловой.