დაიბადა 1929 წლის 23 დეკემბერს თბილისში. 1948–1951 წლებში სწავლობდა მოსკოვის იურიდიულ ინსტიტუტში. 1959 წელს დაამთავრა მოსკოვის საკავშირო კინემატოგრაფიის ინსტიტუტის სარეჟისორო ფაკულტეტი (სერგეი იუტკევიჩის სახელოსნო). 1954 წლიდან მუშაობდა რეჟისორის ასისტენტად კიევის კინოსტუდიაში და “მოსფილმში“. 1956 წლიდან რეჟისორად “მოსფილმში“ და ალექსანდრე დოვჟენკოს სახელობის კინოსტუდიაში, ხოლო 1959 წლიდან კინოსტუდია “ქართული ფილმის“ რეჟისორად. საქართველოს ხელოვნების დამსახურებული მოღვაწე (1967). თამაზ მელიავა გარდაიცვალა 1972 წლის 27 აგვისტოს.