Scénariste pour le cinéma et la télévision, Francesca Melandri est également réalisatrice et scénariste, notamment pour des films de Cristina Comencini, Lamberto Bava, et Maurizio Zaccaro mais principalement pour la télévision italienne en participant à l'écriture de diverses séries.
Son documentaire Vera (2010) sur le témoignage d'une Croate juive, survivante des camps d'extermination a été présenté dans de nombreux festivals partout dans le monde.
Eva dort est son premier roman. Plébiscité en Italie, il a obtenu plusieurs récompenses importantes, dont le prix du lecteur du magazine Elle.
Son deuxième roman, Plus haut que la mer (Più alto del mare) a été publié en 2012, en Italie. Elle obtient le prix Stresa en 2012 pour ce roman ainsi que le prix Rapallo-Carige.
Le roman connaît un accueil favorable en France.
Elle est également la sœur de Giovanna Melandri, femme politique, gouvernement de Romano Prodi.