Après une enfance où la pratique musicale alterne entre le violoncelle et le chant choral, Camille Merckx intègre le département supérieur pour jeunes chanteurs au CNR de Paris dirigé par Laurence Equilbey et Geoffroy Jourdain, d'où elle sort diplômée à l'unanimité avec le s félicitations du jury en 2008. Elle obtient parallèlement une licence de musicologie à la Sorbonne. Elle se perfectionne ensuite au sein de l'Opéra Studio de la Chapelle musicale Reine Élisabeth en collaboration avec le théâtre de la Monnaie à Bruxelles. Elle récolte ainsi au cours de diverses masterclasses les conseils de José Van Dam, Laurent Naouri, Nadine Denize, Udo Reinemann, Helmut Deutsch et Helen Donath.

En scène, elle interprète de nombreux rôles comme Sorceress dans Dido and Aenas de Henry Purcell, Frugola dans Il Tabarro et la Suor Zelatrice dans Suor Angelica de Giacomo Puccini, Dryade dans Ariadne auf Naxos de Richard Strauss, La Folie dans Le Carnaval et la Folie de André Cardinal Destouches, Garcias dans Don Quichotte de Jules Massenet, Dame d'honneur et une Bohémienne dans Les Huguenots de Giacomo Meyerbeer, Nicklaus et la Mère dans Les Contes d'Hoffmann, Flosshilde dans Ring de Richard Wagner, Musico dans Manon Lescaut de Giacomo Puccini, Mercedes dans Carmen de Georges Bizet, Arnalta dans L'Incornazione di Poppea de Claudio Monteverdi, Rosette dans Manon de Jules Massenet, à l'opéra de Bruxelles, l'Opéra-Comique, l'opéra de Lausanne, au Teatro Valli de Reggio Emilia...

Ces diverses productions lui permettent de collaborer avec de grands chefs, notamment Jesús López Cobos, Carlo Rizzi, Alain Altinoglu, Marc Minkowsky, Jérémie Rhorer, Hervé Niquet mais également d'êt re mise en scène par Laurent Pelly, Olivier Py, Benjamin Lazar, Antoine Gindt, Daisy Evans...

S'intéressant particulièrement au lied et à l'intimité de ce genre, elle se produit dans des programmes de récitals autour des Zigeunerlieder de Dvorak ou de La Bonne Chanson de Gabriel Fauré, tout en conservant un attachement particulier aux langages des allemands Johannes Brahms et Gustav Mahler, à travers les Zwei Gesänge avec alto de Brahms, les Lieder eines fahrenden Gesellen, les Rückert-Lieder, ainsi que Le Chant de la terre de Gustav Mahler avec l'orchestre du Pôle Sup Nord-Pas-de-Calais dirigé par Maxime Pascal.

La création contemporaine est aussi une part importante de son répertoire. Avec l'orchestre de Lille, elle chante l'Oiseau dans Fleur et le Miroir magique, l'opéra de Nicolas Bacri. Elle crée plusieurs rôles avec Le Balcon, Alejandra 3 " I/(I)/I Femmes " dans L’enfer musical d’Alejandra Pizarnik de Marco Suarez Cifuentes, et Alma dans Avenida de los Incas 3518 de Fernando Fiszbein, repris au printemps 2015 à l’Athénée Théâtre Louis-Jouvet dans une nouvelle mise en scène de Jacques Osinski.

Ses projets l'emmènent à reprendre un vaudeville du XVIIe de Lesage, Les Funérailles de la foire, au théâtre Koltes de Nanterre avec la compagnie Les Pêcheurs de Perles, à interpréter Isaura dans Tancredi de Rossini à l'opéra de Lausanne, puis la Mère dans une nouvelle mise en scène de l'opéra de Michaël Levinas, La Métamorphose, à l’Athénée Théâtre Louis-Jouvet en juin 2015.