Melničenko začal s podnikáním v 90. letech, kdy založil řetězce směnáren. Investoval do produkce hnojiv a uhelného průmyslu. Vlastní podíl v nadnárodním výrobci hnojiv Eurochem a v uhelné energetické společnosti SUEK. Jeho podniky zaměstnávají na 100 tisíc lidí.
