Melocco Miklós 1935-ben született Rómában, polgári családban. Újságíró apja, Melocco János akkor az MTI római tudósítója volt. Kisgyerekként családjával egy ideig Berlinben élt, majd 1939-ben hazatértek Magyarországra. Budapesten a Stefánia úton, Ligeti Miklós szobrászművész szomszédságában telepedtek le, akinek műtermében rabul ejtette a szobrok születésének alkotói folyamata. A második világháború alatt és utána néhány évig Iváncsán laktak, majd visszaköltözve a fővárosba a piarista rend iskolájába járt. Apját, aki az Új Ember katolikus hetilap segédszerkesztője volt, 1950-ben letartóztatták, majd koncepciós perben halálra ítélték, és 1951-ben kivégezték. Ezután a családja megélhetése bizonytalanná vált, a tizenhat éves Miklósnak a tanulás mellett dolgoznia kellett. Mindent elvállalt, volt hómunkás, segédmunkás, még sírásó is.
1961-ben végzett szobrászként, mesterei között volt Gyenes Tamás, Mikus Sándor, Kmetty János és Pátzay Pál. 1962 óta rendszeresen kiállító művész, a Fiatal Művészek Stúdiójában (FMS), 1970-től rövid ideig a kecskeméti művésztelepen, majd a budapesti Dózsa György úti műtermében dolgozott. 1981 óta Zsámbékon él és alkot.
A magyar figurális szobrászat egyik legfontosabb képviselője, munkásságának leghangsúlyosabb része a köztéri, monumentális kompozíciók megalkotása, de emellett kisplasztikákat is készít, és jelentősek grafikai alkotásai is. Életművében található körplasztika és dombormű, emlékmű, portré, díszítőszobor, kútplasztika és síremlék is. Főként gipsszel dolgozik, gyakran használja direkt öntvényként is. Követ és márványt farag, néha bronzot mintáz és önt. Jellemzően a hagyományra épít, de el is rugaszkodik attól.
Ez műveinek is visszatérő témája, számos alkotását ihlette. Az 1997-ben Szegeden felavatott mészkő szobrán, A szabadság pillangóján a forradalom tizenkilenc, portréhűséggel megformált szereplője próbál a magasba emelni egy rájuk nehezedő súlyos lepkét, amely képtelen a repülésre. A 2003-as debreceni 56-os emlékműve egy carrarai márványból készült fehér rózsa, amely csak a bimbós állapotig fejlődött ki. 2007-ben Budapesten, az I. kerületben állított emléket Hullócsillag címmel Mansfeld Péternek, akit 18. születésnapjának betöltésekor, a forradalmat követő megtorlás legfiatalabb áldozataként végeztek ki. 2008 óta Veszprém ad helyet süttői mészkőből készült hatalmas szobrának, amelyet az 1958-ban kivégzett Brusznyai Árpád klasszika-filológia tanárnak, a veszprémi forradalmi tanács vezetőjének emlékére alkotott.
Visszatérő témája a második világháború is, Gárdonyban és Vácott is látható ehhez kapcsolódó alkotása.
Monumentális művei közé tartozik a rendszerváltozás utáni első miniszterelnök, Antall József síremléke a Kerepesi temetőben és a Mátyás-emlékmű Székesfehérváron. 2001-ben az esztergomi vár északi rondelláján avatták fel István megkoronázása című monumentális emlékművét, s ő készítette az új Nemzeti Színház melletti Bajor Gizi park díszkapuját. Áttörés című szoborkompozíciója 2009-ben a páneurópai piknik 20. évfordulójára készült, 2012-ben Etyeken állították fel az Isten, áldd meg a magyart! elnevezésű szoborkompozícióját. 2014-ben Jászberényben Lehel vezér szobrát, Párkányi Raab Péterrel közös alkotását, 2022-ben Székesfehérváron az 1952-es helsinki olimpia érmeseinek emlékére készített művét avatták fel. 2015-ben 80. születésnapja alkalmából az otthonából származó munkákat mutatott be a budapesti Várnegyed Galériában rendezett kiállítás.
1993-ban a Magyar Művészetért díjat, 1998-ban a Magyar Köztársasági Érdemrend középkeresztjét és a Magyar Örökség díjat vehette át. 2004-ben Prima Primissima díjjal, 2008-ban Szent Márton-díjjal tüntették ki, 2014-ben a nemzet művésze lett. 2018-ban a Corvin-lánc kitüntetéssel ismerték el. Zsámbék, Iváncsa, Sopron díszpolgára, 1990-ben a Magyar Képzőművészeti Főiskola (2001-től Magyar Képzőművészeti Egyetem) címzetes egyetemi tanára lett, a Magyar Művészeti Akadémia alapítóinak egyike, 2011-től a testület rendes tagja.
A 2017-ben készült, Teremtő gondolat szobrai című dokumentumfilm munkásságát, életútját dolgozza fel a vele folytatott beszélgetéseken és alkotásai bemutatásán keresztül.