Сергей Александрович Мельник родился 4 сентября 1988 года в Одессе, Украина.

В возрасте 8 лет Сергей начал заниматься футболом в одесской детско-юношеской спортивной школе №9, в футбольной команде которой с 2001 по 2005 году выступал в детско-юношеской футбольной лиге Украины. За это время провел 63 матча, в которых отличился 4 забитыми голами.

В 2006 году Сергей начал выступать за дублирующий состав одесского «Черноморца», в дебютном матче вышел на поле против дубля киевского «Динамо», в котором его команда победила со счетом 1:0.

В сезоне 2008/2009 Сергей впервые вышел на поле в составе первой команды, а следующий сезон провел в составе молодежной команды «Черноморца».

В сезоне 2010/2011 Сергей Мельник провел в составе первой команды 3 матча, после чего на правах аренды перешел в овидиопольский футбольный клуб «Днестр», в составе которого выступал до конца сезона.

Летом 2011 года Сергей перешел в футбольный клуб «Одесса», в составе которого провел один сезон: отыграл 20 матчей и отличился 1 забитым голом.

В сезоне 2011/2012 Сергей на правах аренды выступал за футбольный клуб «Нива», а следующий сезон футболист провел в составе ФК «Сумы».

В 2013 году Сергей Мельник перешел в белорусский футбольный клуб «Торпедо-БелАЗ», который выступает в Высшей лиге Белоруссии. В первом сезоне футболист провел всего три матча, пропустив большую часть сезона из-за травмы крестообразных связок.

В сезоне 2014 года Сергей, оправившись после травмы, стал игроком основы и провел за клуб 19 матчей.

В ноябре 2014 года стало известно, что Сергей Мельник станет главным героем украинского шоу «Холостяк 5». Шоу, ведущим которого является Григорий Решетник, стартовало 6 марта 2015 года на украинском телеканале СТБ. Финал шоу прошел 29 мая 2015 года, избранницей Сергея стала очаровательная 22-летняя блондинка Марина.

В конце марта того же года Сергей занял 17 строчку в рейтинге 50 самых стильных мужчин Беларуси по версии журнала XXL.