En 2002, Emmanuelle Merlot est championne de France sur route en catégorie cadettes.
En 2006, son père Gatien Merlot, chef d'entreprise, crée avec Serge Gautreau l'équipe Vienne Futuroscope, qu'elle intègre[1],[2]. Elle court pendant huit ans pour cette équipe. Elle est troisième du championnat de France du contre-la-montre espoirs en 2008. En , à quelques mois de la fin de sa carrière, elle remporte le Grand Prix de Plumelec-Morbihan, manche de la Coupe de France, en ayant fait toute la course en tête[3]. Malgré ce succès, elle prend sa retraite sportive à l'issue de la saison, « car il [lui] est impossible de concilier [ses] activités professionnelles et le vélo[3]. »
Elle intègre l'encadrement de l'équipe, devenue Poitou-Charentes.Futuroscope.86, en tant que chargée de relation-communication[4]. En 2017, l'équipe est renommée FDJ-Nouvelle Aquitaine-Futuroscope avec l'arrivée du sponsor FDJ. Emmanuelle Merlot en devient présidente[5].
Emmanuelle Merlot est également commentatrice de courses à la télévision. Après une première expérience sur BeIn Sports, pour laquelle elle commente le championnat du monde sur route en , elle est engagée par France Télévisions pour commenter le championnat de France sur route et La course by Le Tour de France en 2014[6]. Elle rejoint ensuite L'Équipe TV.