Londra`daki University College`da arkeoloji ve Eski Mısır bilimi öğrenimi gördü. 1951`de Ankara`daki İngiliz Arkeoloji Enstitüsü`nde asistan olarak çalışmaya başladı. Anadolu`da çeşitli yüzey araştırmalarına katıldı. 1954-1959 arasında Seton Lloyd başkanlığındaki Beycesultan kazılarına katıldı. Bu dönemde gerçekleştirdiği yüzey araştırmalarıyla Hacılar ve Çatalhöyük yerleşmelerini saptadı. 1957`de Hacılar`da kazıya başladı. 1960`a değin sürdürdüğü kazılarda akeramik Neolitik, Geç Neolitik ve İlk Kalkolitik çağlara ait bulgular saptadı. Geç Neolitik ve İlk Kalkolitik Çağdan kalma çok ilginç çanak çömlek ve bazısı boyalı pişmiş toprak figürinler ele geçirdi. Mellaart Çatalhöyük`te 1961`de kazıya başladı. Buradaki yan yana iki höyükten doğudaki Neolitik, batıdakiyse Kalkolitik çağlara aitti. Neolitik höyük, 1961 - 1963 arasında kazıldı ve MÖ 6500-5650 arasında tarihlenen 14 yapı katı saptadı. MÖ 5500 - 5000 arasına, Kalkolitik Çağın başlarına tarihlenen Batı Çatalhöyük`teyse 1961`de yalnızca iki sondaj yapılabilmiş, bu nedenle yerleşmenin mimarlığı konusunda çok az bilgi edinilmiştir. Höyükten çıkarılan çanak çömlek buluntularıysa ilginçtir.
Mellaart 1963`te Çatalhöyük kazılarını sürdürdüğü sırada Dorak Hazinesi olayına karıştı. Türk makamlarının bu konuda istediği bilgileri vermekten kaçınınca Çatalhöyük kazısı durduruldu. 1965`te O. Gurney başkanlığında yeniden başlayan Çatalhöyük kazısına asistan olarak katıldı. Gurney`in bir süre sonra yönetimi Mellaart`a bırakıp gitmesi üzerine, bu kez Mellaart`ın Türkiye`de çalışması yasaklandı. Mellaart 1961-1963 arasında İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Prehistorya ve Arkeoloji Bölümü`nde Anadolu ve Yakındoğu arkeolojisi konusunda dersler vermiştir.