Іван Паўлавіч Мележ нарадзіўся 8 лютага 1921 г. у вёсцы Глінішча Хойніцкага раёна Гомельскай вобласці ў сялянскай сям’і. Пасля заканчэння сямігодкі вучыўся ў сярэдняй школе № 1 у Хойніках, якую скончыў у 1938 г. Працаваў у Хойніцкім райкаме камсамола. У 1939 г. паступіў у Маскоўскі інстытут гісторыі, філасофіі і літаратуры. З першага курса быў прызваны ў Чырвоную Армію, служыў у 289-м палку 192-й горна-артылерыйскай дывізіі (тэрыторыя Украінскай ССР). З першых дзён Вялікай Айчыннай вайны на фронце — на Збручы, пад Уманню, Нікалаевам, Сінелькавам, Лазавой, Растовам-на-Доне. У снежні 1941 г. быў паранены. У лютым — маі 1942 г. займаўся на курсах палітсаставу Паўднёвага фронту (г. Каменск), пасля якіх працаваў літсупрацоўнікам газеты 51-й стралковай дывізіі «Красноармейская правда». 20 чэрвеня 1942 года пад Растовам быў цяжка паранены. Лячыўся ў шпіталях Растова, Есентукоў, Тбілісі.
Потым жыў у Бугуруслане, выкладаў ваенную падрыхтоўку і завочна вучыўся ў Малдаўскім педагагічным інстытуце. У 1943 г. пераехаў на станцыю Сходня ў Падмаскоўі, дзе аднавіў працу Беларускі дзяржаўны ўніверсітэт. 

У 1943—1944 гг. выкладаў ваенную справу ў БДУ. У 1944 г. разам з універсітэтам пераехаў у Мінск. Адначасова завочна вучыўся на філалагічным факультэце БДУ, затым перайшоў на стацыянар (скончыў навучанне ва ўніверсітэце ў 1945 г.). У 1945—1948 гг. вучыўся ў аспірантуры пры БДУ. З мая 1945 г. па студзень 1947 г. адначасова працаваў у рэдакцыі часопіса «Полымя». У 1948—1950 гг. — старшы выкладчык кафедры беларускай літаратуры БДУ. Са жніўня 1950 г. па верасень 1951 г. працаваў у апараце ЦК КП(б)Б. З 1966 г. — сакратар, у 1971—1974 гг. — намеснік старшыні праўлення Саюза пісьменнікаў БССР. Выбіраўся дэпутатам Вярхоўнага Савета БССР 7-га і 8-га скліканняў (1967—1976). Быў старшынёй праўлення Беларускага аддзялення таварыства «СССР — Францыя», старшынёй Беларускага рэспубліканскага камітэта абароны міру, членам Сусветнага Савета Міру (1970).
      У 1939г. у газете "Чырвоная змена" быў надрукаваны першы верш I. Мележа "Радзіме". Першым празаічным творам лічыў свой франтавы дзённік, дзе апісваў жорсткія баі на Збручы, пад Уманню, на Дняпры. У 1943 у газеце "Бугурусланская правда" было надрукавана яго апавяданне "Последняя операция". Першае апавяданне на беларускай мове "Сустрэча ў шпіталі" апублікавана ў 1944 у газеце "Звязда". Раннія творы І. Мележа вызначаліся жыццёвай праўдай, глыбокім абгрунтаваннем чалавечых учынкаў, вастрынёй сацыяльнага і духоўнага бачання рэчаіснасці. Аўтар тонка адчуваў і перадаваў прыгажосць прыроды Палесся, услаўляў чалавека-працаўніка, яго любоў да роднай зямлі. У 1946 быў надрукаваны першы зборнік апавяданняў пісьменніка "У завіруху", потым "Гарачы жнівень" (1948). Паступова жанравыя рамкі творчасці I. Мележа пашыраліся. У канцы 1940-х — пачатку 1950-х гг. ён працаваў над буйным творам — раманам "Мінскі напрамак", які стаў адным з першых у беларускай літаратуры панарамным палатном, прысвечаным вызваленню Беларусі ад нямецка-фашысцкіх захопнікаў летам 1944 у ходзе аперацыі "Баграціён".

Пісьменнік звяртащся да малых эпічных твораў. Былі выдадзены зборнікі "Блізкае і далёкае" (1954), "У гарах дажджы" (1957), "Што ён за чалавек" (1961), напісана некалькі п'ес — "Пакуль вы маладыя" і "У новым доме" (1956), "Дні нараджэння" (1958), "Хто прыйшоў уночы" (1959). Аналізуючы аповесці і апавяданні з гэтых зборнікаў крытыкі адзначалі, што празаік звярнуўся да новых вобразаў, паглыбілася яго майстэрства ў раскрыцці псіхалогіі і духоўнага свету герояў.
Талент I. Мележа з асаблівай сілай раскрыўся ў трылогіі "Палеская хроніка". Гэта галоўная яго кніга, твор пра блізкі і дарагі пісьменніку родны край. Складаецца з раманаў "Людзі на балоце" (1961), "Подых навальніцы" (1964—1965), "Завеі, снежань" (1976) (няскончаны). Па значнасці і мастацкай вартасці гэту трылогію параўноўваюць з "Новай зямлёй" Я. Коласа, раманамі К. Чорнага, "Ціхім Донам" М. Шолахава. Напісаць "вялікую рэч... пра тое, як мянялася і ламалася псіхіка беларускага селяніна з 1914 года да нашага дня", I. Мележ задумаў яшчэ ў 1946—1947. Першымі подступамі да будучага твора, яго фрагментамі сталі апавяданні "Здарэнне" і "Дадому". У чарнавым варыянце засталіся ненапісанымі раманы "За асакою бераг" і "Праўда вясны". Нечаканая смерць абарвала жыццё пісьменніка. 9 жніўня 1976 года Івана Мележа не стала.

           На Беларускім тэлебачанні пастаўлены тэлеспектаклі па раманах "Людзі на балоце" і "Подых навальніцы" (1965), па раману "Завеі, снежань" (1979), па творах пісьменніка пад назвай "Сустрэчы і ростані" (1973), зняты шматсерыйны тэлефільм па раману "Людзі на балоце".