Mélissande Llorens débute le rugby à l'âge de 12 ans[3] au sein de l'école de rugby du Rugby Côte Sud Landes[Note 1],[4] en tant que licenciée du club de Capbreton Hossegor Rugby[5]. Elle intègre en 2017 le pôle espoirs de Toulouse[3] mais évolue en parallèle sous le maillot de l'AS Bayonne le week-end, dans sa région d'origine[4]. Après une saison, elle se recentre géographiquement autour de son lieu d'étude et intègre l'équipe de cadettes du Blagnac rugby féminin[4],[3]. En parallèle elle poursuit des études d'infirmière au CHU de Toulouse[3].
Elle est sélectionnée pour la première fois en équipe de France le , pour un match contre l'Afrique du Sud remporté 46 à 3[2]. Entrée à la 68e minute, elle marque quatre minutes plus tard un essai qui sera élu « essai de l'année 2021 » lors d'une consultation organisée par la Fédération française de rugby[6],[7].
Le , elle débute pour la première fois un match sous le maillot des Bleues, contre l'Irlande[8],[9].
