Училась в Саутгемптонском университете (изучала латынь и логику). С 1932 г. работала секретаршей в Британской ассоциации по исследованию цветных металлов (БАИЦМ). В 1933 году она вступила в Независимую партию труда (НПТ), а когда в 1935 году НПТ распалась — в Коммунистическую партию Великобритании. В том же 1935 году Мелиту Зирнис, как ее тогда звали, порекомендовал советской разведке один из выдающихся лидеров британской компартии Эндрю Ротштейн.
В 1937 году Мелита вышла замуж за учителя математики Хилэра Норвуда, который также был коммунистом. И в этом же году стала работать на советскую военную разведку. Работала она исключительно по идейным соображениям, категорически отказываясь от любого материального вознаграждения. Ее карьера советского агента едва не оборвалась в самом начале. Она была связана с сетью ГРУ, действовавшей на военном заводе «Вулиджский Арсенал», трех членов которой арестовали в январе 1938 года, судили и держали под стражей на протяжении трех месяцев. Однако МИ-5 не сумела установить ее личность на основе записей в блокноте координатора сети, коммуниста Перси Гладинга. После этого ее деятельность на несколько месяцев «заморозили» и вновь активировали в мае 1938 года.
Первоначально Норвуд не входила в число основных агентов, хотя была личным секретарем директора БАИЦМ. Но когда в сентябре 1941 года в Англии начались работы по созданию атомной бомбы (проект «Тьюб эллойз»), ее ценность для советской разведки значительно возросла. Дело в том, что ассоциация проводила в рамках программы «Тьюб эллойз» исследования свойств цветных металлов, в частности урана. При этом большая часть документов, касающихся атомного проекта, проходили через руки начальника Норвуд. В результате она могла передавать своему оператору (вероятно, это была Урсула Кучински («Соня»), нелегальный резидент ГРУ в Англии с мая 1941 года) большое число секретных документов, относящихся к программе «Тьюб эллойз». Позднее, говоря о причинах, по которым она пошла на этот шаг, Норвуд заявила:
В 1946 г. была передана на связь резидентуре ПГУ, после чего оператором «Холы» (псевдоним Норвуд) стал сотрудник лондонской резидентуры ПГУ МГБ Николай Павлович Островский. Когда же в мае 1947 года ГРУ и ПГУ МГБ были объединены в Комитет информации (КИ), военная разведка вернула себе контроль над Норвуд и ее операторами стали сотрудники ГРУ Галина Константиновна Турсевич и Евгений Александрович Олейник.
Однако в апреле 1950 года, после осуждения К. Фу
В октябре 1952 года, на островах Монте Белло возле северо-западного побережья Австралии прошли успешные испытания первой английской атомной бомбы. Благодаря усилиям Норвуд в СССР были осведомлены как о ее конструкции, так и о ходе и результате самих испытаний. Разумеется, информация, передаваемая «Холой», не ограничивалась атомными секретами. Документальные материалы, добываемые Норвуд в БАИЦМ, практически всегда находили применение в советской промышленности.
Норвуд также действовала и как агент-вербовщик. Так, в 1965 году она начала разработку гражданского служащего, проходившего в ПГУ КГБ под псевдонимом «Хант». Его вербовка состоялась в 1967 году, после чего он в течение 14 лет передавал в Москву научно-техническую документацию и сведения о продажах Великобританией оружия.