Latem 2015 wziął udział w przesłuchaniach do szóstej edycji programu STB X-Faktor. Trafił do drużyny „Chłopców”, której trenerem był Igor Kondratiuk, i dostał się do odcinków na żywo. 26 grudnia wygrał w finale, zdobywszy największą liczbę głosów telewidzów. Podczas finału zaśpiewał m.in. piosenkę Jamali „Zaplutalas” w duecie z artystką. thumb|left|Mélovin podczas prób do występu w półfinale 63. Konkursu Piosenki Eurowizji w Lizbonie, maj 2018 W 2016 wydał debiutancki singiel „Nie odinokaja”. W lutym 2017 z piosenką „Wonder” wziął udział w ukraińskich eliminacjach eurowizyjnych. 18 lutego wystąpił w trzecim półfinale selekcji i awansował do finału, który odbył się 25 lutego. Zajął w nim trzecie miejsce. W maju zaprezentował singiel „Unbroken”. 26 maja wyruszył w pierwszą ogólnokrajową trasę koncertową. 28 sierpnia wydał singiel „Hooligan”, który napisał we współpracy z Ashley Hicklin, wokalistką brytyjskiego zespołu Bright Sparks. 10 listopada wydał debiutancką EP-kę, zatytułowaną Face to Face.