La carriera politica del Melloni subì una brusca interruzione il 23 dic. 1954, in occasione della discussione parlamentare sull’adesione dell’Italia all’Unione europea occidentale (UEO).
Fermamente contrario a un’alleanza politico-militare che avrebbe consentito il riarmo della Repubblica federale tedesca e ulteriormente esacerbato le logiche dello scontro bipolare sul piano internazionale come su quello interno, il M. – insieme con il collega e compagno di partito U. Bartesaghi – presentò un emendamento che proponeva di procrastinare l’entrata in vigore degli accordi di tre mesi, nel nome «dell’urgenza politica di sperimentare fino all’ultima ora, fino all’ultimo minuto, tutte le possibilità di trattare che la situazione, prima di divenire gravissima o addirittura irreparabile, ancora avaramente ci consente» (Melloni – Bartesaghi). La proposta dei due deputati venne respinta ed entrambi votarono contro la ratifica dell’adesione alla UEO; qualche ora dopo la conclusione della seduta della Camera, la direzione centrale della DC – presieduta dal neosegretario A. Fanfani – deliberò all’unanimità la loro immediata espulsione dal partito.