Mélanie Brégant est la première accordéoniste diplômée du Conservatoire national supérieur de musique et danse de Paris, où elle a fait ses études auprès de Max Bonnay ; elle a été nommée révélation classique de l’Adami en 2009.
Elle joue au sein du duo Bayanaccord avec Philippe Bourlois et se produit aussi en soliste ainsi que dans diverses formations orchestrales et de musique de chambre. Son dernier disque solo, Accorgueon, présente des œuvres pour orgue qu’elle a elle-même transcrites (label Klarthe, 2022).
Elle enseigne actuellement l’accordéon à l'École supérieure de musique et danse de Lille et à l’École nationale de musique, danse et art dramatique de Villeurbanne.

À l’Opéra de Lyon, elle a participé à la création d’Otages de Sébastien Rivas en 2024, opéra coproduit avec le Grame-CNCM et coréalisé avec le Théâtre de la Croix-Rousse.