En début de saison 2008, Meselech Melkamu se classe deuxième des Championnats du monde en salle de Valence derrière sa compatriote Meseret Defar. Elle participe ensuite aux Championnats du monde de cross d'Édimbourg où elle se classe neuvième de la course individuelle mais obtient avec l'Éthiopie le sixième titre par équipes de sa carrière. Début mai à Addis-Abeba, Melkamu devient championne d'Afrique du dans le temps de 15 min 49 s 81, devançant finalement Meseret Defar et Grace Momanyi. Elle ne confirme cependant pas son rang lors des Jeux olympiques de Pékin en ne prenant que la huitième place de la finale du , échouant à près de huit de secondes de sa compatriote Tirunesh Dibaba, médaillée d'or.