Gilbert Melki a suivi des stages d'art dramatique avec Elisabeth Chailloux et Jean-Claude Berutti à la Comédie de Caen, est même allé faire un petit tour à Rome pour s'intéresser aux enseignements de Dominic de Fazio, avant de suivre une formation plus approfondie à l'Atlier National de Blanche Salant à Paris. Fort de cet apprentissage, il débute au théâtre en jouant notamment dans des classiques de Molière mis en scène par Bertrand Ortega. Au cinéma, il entame sa carrière en 1992 sous la férule de Chabrol, qui lui confie un petit rôle dans Betty. Il décroche son premier grand rôle dans le polar Méditérranées, avec Vincent Cassel et Monica Bellucci, mais le film ne sort pas en salles, passant directement sur Canal+. Heureusement, La vérité si je mens ! lui sauve la mise et lance sa carrière, avec le personnage haut en couleur de Patrick Benhamou, le cousin hâbleur en provenance directe des Stètses.