14. kesäkuuta 2009 Melkamu alitti kautta aikain neljäntenä naisjuoksijana puolen tunnin rajan 10 000 metrin juoksussa. Hän juoksi Utrechtissa Alankomaissa ajan 29.53,80, joka oli kautta aikojen toiseksi paras aika ja uusi Afrikan ennätys. Berliinin MM-kilpailuissa 2009 hän sijoittui 10 000 metrillä toiseksi ajalla 30.51,34 ja 5 000 metrillä viidenneksi. hän oli 5 000 metrillä yhdeksäs. Vuoden 2010 maastojuoksun MM-kilpailuissa Bydgoszczissa hän sijoittui henkilökohtaisessa kilpailussa kolmanneksi ja saavutti hopeaa joukkuekilpailussa. Hän sai Nairobin Afrikan-mestaruuskilpailuissa 2010 hopeaa 10 000 metrillä ajalla 31.55,50. Vuoden 2011 maastojuoksun MM-kilpailuissa Punta Umbríassa hän oli neljäs henkilökohtaisessa kilpailussa ja sai hopeaa joukkuekilpailussa. Daegun MM-kilpailuissa hän sijoittui 10 000 metrillä viidenneksi.