Teodor Meleșcanu a fost membru al Senatului în legislatura 1996-2000, pe listele PDSR iar în 2004 a fost ales pe listele Alianței D.A. În 27 februarie 2012 președintele Traian Băsescu l-a desemnat pe Teodor Meleșcanu drept director al Serviciului de Informații Externe. A fost validat în funcție de Parlamentul României în data de 28 februarie 2012. Pe 22 septembrie 2014 a demisionat din funcție și și-a depus candidatura pentru alegerile prezidențiale din 2014.
Meleșcanu a urmat studii universitare la Facultatea de Drept din București (1959-1964) și apoi cursuri postuniversitare de relații internaționale la Universitatea din București (1964-1966). În anul 1966 a fost angajat ca diplomat în Ministerul Afacerilor Externe; promovând succesiv, prin examene și concursuri, pâna la rangul de ambasador. A îndeplinit următoarele funcții în cadrul ministerului: atașat diplomatic la Direcția Juridică a Tratatelor (1966-1970) și secretar III la Departamentul Organizații Internaționale, Secțiunea Tratate de dezarmare (1970-1978). În această perioadă, a urmat cursuri postuniversitare la Facultatea de Științe Economice și Sociale a Universității din Geneva (1967-1968) și Institutul Internațional de Înalte Studii Internaționale din Geneva (1967-1970). A obținut în anul 1973 titlul științific de doctor în științe politice și drept internațional la Universitatea din Geneva.
Între anii 1978-1985, Teodor Meleșcanu a fost detașat ca secretar II la Misiunea Permanentă a României de pe lângă Organizația Națiunilor Unite și alte organizații internaționale de la Geneva.
Revine în România în anul 1985 în Centrala Ministerului Afacerilor Externe, îndeplinind funcțiile de secretar I la Departamentul Securitate Internațională și Dezarmare (1985-1990), subsecretar de stat, șef al Departamentului America Latină, Asia și Africa (23 august 1990 – mai 1991) și secretar de stat (mai 1991 – 19 noiembrie 1992). În anul 1990 a fost promovat la rangul de consilier diplomatic, apoi în 1992 la cel de ambasador.
În 2016, fostul ministru de externe s-a înscris în partidul condus de președintele Senatului Călin Popescu Tăriceanu Alianța Liberalilor și Democraților (ALDE). Meleșcanu a primit și funcția de vice-președinte al partidului,el urmând să se ocupe de politica externă și de cele de securitate naţională a ALDE.
Liderul ALDE Călin Popescu Tăriceanu declara despre Teodor Meleșcanu că este politicianul cu cea mai mare experiență din Guvernul Grindeanu.
Meleșcanu a fost ministrul de Externe care a gestionat turul doi al alegerilor prezidențiale, venind la minister după demisia lui Titus Corlățean. La 11 luni de la alegerile prezidenţiale, în care mii de români din străinătate au fost împiedicaţi să voteze, fostul ministru de Externe Titus Corlăţeana a fost audiat la DNA, în calitate de martor.
În ziua votului, Ministrul de Externe Teodor Meleşcanu a revenit de la Paris în România, unde a votat la o şcoală din Bucureşti. El declara, atunci, că este „extraordinar de mulţumit, în condiţiile legii”, de cum se votează în străinătate, dat fiind că la secţiile extrem de aglomerate au votat de 3,5 până la 5 ori mai mulţi oameni ca în turul întâi de scrutin.