梅利莎出生于美国科罗拉多州的利特尔顿。她有两个姐妹，杰西卡和克里斯蒂娜。2007年，梅利莎毕业于科罗拉多州的阿拉珀霍高中。2011年，梅利莎毕业于纽约的玛丽蒙特曼哈顿大学。

2012年，梅利莎·拜诺伊斯特开始在FOX电视台音乐电视剧《欢乐合唱团》出演“Marley Rose”。

2014年6月，梅利莎确认出演福克斯电影《最长的旅程》，饰演“Marcia”一角。10月10日，由达米恩·查泽雷编剧并执导的音乐剧情片《爆裂鼓手》在美国上映，梅利莎·拜诺伊斯特在片中担当女主角，饰演了Nicole一角。

2015年1月，梅利莎确认主演CBS电视网播出的的超级英雄题材科幻聚集《女超人》(Supergirl)，并饰演"女超人"卡拉·丹弗斯。3月20日，梅利莎参演的传记片《丹尼·科林斯》在北美上映。4月10日，梅利莎出演的爱情电影《最长的旅程》在北美上映。5月22日晚，2013年第15届青少年选择奖提名名单揭晓，梅利莎凭藉在《欢乐合唱团》的表演获得最佳突破TV演员提名。6月，梅利莎确认加盟电影《Low Riders》。10月26日，《女超人》在CBS首播，第一季共20集。

2016年1月12日，第73届美国电影电视金球奖颁奖礼在洛杉矶举行，梅利莎亮相。2月，梅利莎从《女超人》位于美国洛杉矶的片场飞往加拿大，与格兰特·古斯汀在《闪电侠》的渥太华片场会合，令《闪电侠》与《女超人》剧情交叉。2月24日，第42届土星奖公布提名名单，梅利莎凭藉在《女超人》中的表演获得最佳女演员提名。3月，梅利莎亮相佩利电视节，与剧迷分享《女超人》的亮点。5月5日，CBS影业与狮门电影公司共同宣布，梅利莎·拜诺伊斯特确认出演《爱国者日》。

2018年7月，梅利莎亮相圣地亚哥动漫展。

2012年，梅利莎与布莱克·詹纳因拍摄《欢乐合唱团》第四季而产生情愫。

2013年5月，布莱克承认他们正在约会。媒体报导说两人已秘密订婚，但都没得到两人的承认。

2014年9月，梅利莎成为“好莱坞艳照门”事件的受害人之一，其私密照和性爱影像被曝光。

2015年7月，梅利莎戴着结婚戒指出席漫展，承认已和布莱克结婚数月。

2016年3月，梅利莎的丈夫客串了其主演的《女超人》，两人关係在当时还很亲密。数月之后，有传闻说两人关係破裂，原因是《女超人第二季》的拍摄场地转移到了加拿大温哥华，两人因此长时间分隔两地。

2016年12月，媒体报导称，梅利莎已正式与布莱克·詹纳离婚，两人结束了不到两年的短暂婚姻。

2017年3月，梅利莎被拍到与《女超人第二季》中的合作演员克里斯·伍德在墨西哥海滩上浪漫玩耍。

梅利莎·拜诺伊斯特是完美的女超人人选。她的表现让人觉得天真中带着现实，又有着迅速增长的觉悟和道德责任感。拜诺伊斯特与生俱来的个人魅力和亲切笑容让女超人成为了现代电视萤幕上平易近人的女性超级英雄。（时光网评）