Johanna Melzer wird 1904 als Tochter eines Bergarbeiters im schlesischen Oberwaldenburg geboren. Als ihr Vater eine Stelle im Ruhrgebiet bekommt, zieht die Familie um. Johanna Melzer arbeitet nach der Schule in der Gemeindeverwaltung von Rünthe, als Verkäuferin und als Buchhalterin der kommunistischen Zeitung „Ruhr Echo“.
Ihre Politisierung beginnt Anfang der 1920er Jahre. 1923 tritt sie dem Kommunistischen Jugendverband Deutschlands (KJVD), ein Jahr später der KPD bei. Zudem leitet sie in Bochum den Roten Frauen-und Mädchenbund (RFMB) und engagiert sich in der Roten Hilfe. Von 1930 bis 1932 ist Johanna Melzer Mitglied der KPD-Bezirksleitung Großthüringen.
Im März 1933 kehrt Johanna Melzer nach Dortmund zurück und setzt dort ihre Arbeit für die KPD fort. Sie wird im Juli 1933 festgenommen und in das Polizeirevier Steinwache gebracht. Bis Dezember 1933 muss sie in „Schutzhaft“ bleiben. Nach ihrer Freilassung taucht sie unter und ist für die KPD in Bielefeld, Osnabrück und Hagen tätig.
Am 26. August 1934 wird Johanna Melzer auf offener Straße in Hagen festgenommen und in Haft schwer misshandelt. Angeklagt wegen „Vorbereitung zum Hochverrat“, wird sie am 1. März 1935 durch das Oberlandesgericht Hamm zu 15 Jahren Zuchthaus verurteilt. Sie muss ihre Haftzeit in Ziegenhain, Lübeck -Lauerhof, Hamburg-Fuhlsbüttel, Cottbus und Laufen verbringen und ist teilweise in Einzelhaft untergebracht.
Mein Wunsch ist, dass die Welt von diesem Verbrecher befreit wird.
Johanna Melzer, 1946. Aussage gegenüber der britischen Militärbehörde über den Gestapo-Beamten Otto Kassebaum, der sie und andere in der Steinwache Dortmund misshandelt hatte.
Nach Kriegsende engagiert sich Johanna Melzer zunächst für die KPD in Thüringen. 1946 kehrt sie nach Dortmund zurück und gehört bis 1950 dem Landtag von Nordrhein-Westfalen an. Sie ist Mitglied im Parteivorstand der KPD vor Ort und im westdeutschen Demokratischen Frauenbund aktiv. Als gegen sie wegen der Verbreitung eines Flugblattes gegen die Re-Militarisierung der Bundesrepublik ermittelt und ein Strafverfahren eingeleitet wird, siedelt Johanna Melzer 1956 in die DDR nach Ost-Berlin über.