Дмитро Мельничук отримав акторську освіту в Київській академії мистецтв. З 2020 року працює в Київському академічному театрі «Колесо», де створив різнопланові ролі: Івася в комедії-мюзиклі «Flower boom (Квітковий бум)» за п’єсою Наталки Коломієць, Матьє у французькій комедії «Азалія» за п’єсою Іва Жаміака, Гемона у трагедії Софокла «Антігона», Максима у ліричній комедії «Ніч кохання» Степана Васильченка, Теодора Кайзера у виставі «Фатальний флірт» за п’єсою Артура Шніцлера.
До початку повномасштабного вторгнення росії в Україну Дмитро Мельничук почав працювати над роллю Пана ІІ у гротескній виставі «Стриптиз» за п’єсою польського драматурга Славоміра Мрожека. Директорка-художня керівниця театру «Колесо» Ірина Кліщевська також планувала ввести його у виставу «Мишоловка» за твором Агати Крісті. Колектив чекає на повернення актора з фронту і всіляко підтримує його. Під час коротких відпусток Дмитро навідується в театр, і тоді всі працівники сходяться, щоб побачити, поспілкуватися, подякувати за захист.
«23 лютого мої друзі порадили мені терміново заправити повний бак автівки. Я посміявся і ліг спати. Прокинувся вранці 24.02.2022 від вибухів, – пригадує Дмитро. – З перших днів по сьогодні я побував на всій лінії фронту: від півночі до півдня України, на сході з хлопцями "Артан" Головного управління розвідки Міністерства оборони України. Йде страшна війна… Живемо з великою надією на перспективу. На жаль, іноді так важко, що опускаються руки… Але в нас немає права на програш. Я маю захищати свою сім’ю, свою Україну.
Багато чого змінилось, і я змінився. На фронті дуже страшно. Для мене стане великим експериментом знову вийти на сцену. Я півтора роки в багнюці… Іноді мені сниться, що я виходжу на сцену, і навіть уві сні я дуже нервую перед виходом. Мені всього тридцять років. Я розумію, що втрачаю найкращі роки свого життя на війні, свою акторську майстерність, відриваюся від інших. Хтось зараз грає головні ролі, проходить кастинги, отримує популярність, а я… Я вже зовсім інший. Коли закінчиться війна, я хочу на тиждень-два поїхати за кордон і відпочити, щоб нічого не чути… Серед українських фільмів, які я подивився і які мене зачепили, можу назвати короткий метр "Сумні портрети" режисера Віталія Кікотя, також фільми "Я працюю на цвинтарі" режисера Олексія Тараненка і "Носоріг" режисера Олега Сенцова. Гарний вийшов фільм "Вірити" у мого товариша – режисера Артема Шемета, де я теж знімався. Переконаний, що країна живе доти, доки живе історія, культура, мистецтво і мова».