Melissa Leo è stata premiata con un Oscar®, un Golden Globe, uno Screen Actors Guild (SAG) Award e un Broadcast Film Critics Association Award per la sua straordinaria performance in “The Fighter”. Ha anche ottenuto candidature all'Oscar® e al SAG per la sua interpretazione in “Frozen River”, grazie alla quale ha anche vinto tra gli altri un Independent Spirit Award come miglior protagonista e uno Spotlight Award dal National Board of Review. Tra le sue interpretazioni più note ci sono quelle in: “Prisoners”, con Hugh Jackman e Jake Gyllenhaal; “Oblivion”, con Tom Cruise e Morgan Freeman; “Attacco al potere”, il blockbuster diretto da Antoine Fuqua, interpretato da Freeman e Aaron Eckhart e il suo sequel, “Attacco al potere 2”. E' apparsa anche nell'apprezzato film drammatico di Robert Zemeckis “Flight”, con Denzel Washington. Melissa Leo ha anche fatto parte del cast di “The Equalizer- Il vendicatore”, che l'ha vista di nuovo al fianco di Fuqua e Washington, e del film premiato con l'Oscar di Adam McKay, “La grande scommessa”. Tra i film più recenti ci sono, “Snowden” di Oliver Stone - in cui interpreta la documentarista premio Oscar Laura Poitras – “The Fixer”, con James Franco, “Novitiate”, un film drammatico ambientato negli anni '60 e “The Ashram” un fantasy-thriller ambientato sull'Himalaya indiano. Inoltre la Leo è nel film prodotto da Netflix, “The Most Hated Woman in America”, nei panni della celebre attivista atea Madalyn Murray O‘Hair. Melissa Leo ha recitato anche in: “Conviction”, con Hilary Swank; “Le tre sepolture”, al fianco di Dwight Yoakam e Tommy Lee Jones, per la regia di Jones; e “Nascosto nel buio”, con Robert De Niro. Ha inoltre ricevuto il premio per il miglior cast dalla Phoenix 21 Film Critics Society per il suo lavoro in “21 Grammi”, al fianco di Benicio del Toro e Sean Penn. Per quanto riguarda il piccolo schermo, la Leo ha vinto un Primetime Emmy Award come miglior guest star in una serie comica per la sua divertente e irriverente performance in “Louie”? della FX, definita dalla rivista People la miglior serie TV dell'anno. Inoltre ha ottenuto una candidatura agli Emmy come miglior attrice non protagonista nella miniserie della HBO “Mildred Pierce”? diretta da Todd Haynes, con Kate Winslet come protagonista. La Leo è anche famosa per aver interpretato il personaggio della detective Kay Howard in “Homicide”. Tra le altre interpretazioni in televisione ci sono anche la serie della HBO “Treme”? e quella per la FOX “Wayward Pines”?. E’ al fianco di Bryan Cranston nel telefilm della HBO “All The Way”?, nei panni della ex-first lady, Bird Johnson. La Leo ha studiato recitazione alla Mount View Theatre School di Londra, e più tardi ha frequentato il SUNY Purchase Acting Program.