Родился в семье нотариуса; учился в Париже (с 1885 в Сорбонне; также слушал курсы Бреаля в Коллеж де Франс и Соссюра в Высшей практической школе). В 1890 г. предпринимает поездку на Кавказ для изучения армянского языка. Докторская диссертация об особенностях употребления генитива и аккузатива в старославянском языке (1897). Преподавал армянский язык в Школе восточных языков (с 1902), индоевропеистику и другие курсы в Коллеж де Франс (1905—32). Среди его учеников — практически все известные лингвисты (и особенно индоевропеисты) следующего поколения, в том числе Бенвенист, Вандриес, Гийом, Дюмезиль, Курилович, Мартине, Теньер и др. К числу учеников Мейе принадлежит и выдающийся исследователь эпоса Милмэн Пэрри. Мейе высоко ценил труды Н. С. Трубецкого и неоднократно поддерживал его в эмиграции.
Восприняв многие идеи Соссюра, Мейе, однако, не стал заниматься, как большинство европейских структуралистов, синхронным изучением языка, а продолжал развивать сравнительно-исторические исследования с учётом соссюровских положений о системности языка и его «социальном» характере. Сравнительно-исторический метод внешней реконструкции именно в работах Мейе нашёл завершение и принял ту классическую форму, к которой, по существу, последующие десятилетия ничего не прибавили. В области частных индоевропейских исследований особенно большой вклад Мейе внёс в славистику и арменистику; в соавторстве с А. Эрну составил наиболее авторитетный этимологический словарь латинского языка. Ему принадлежат также важные исследования об индоевропейских корнях греческой эпической поэзии.
Мейе считается первым лингвистом XX века, употребившим в современном значении термин «грамматикализация» (в небольшой статье 1912 г.).
Вслед за Соссюром и рядом других французских лингвистов, Мейе подчёркивал (в противовес «психологизму» младограмматиков) социальный характер языка. Он считается одним из предшественников современной социолингвистики. Опубликовал обзор языковой ситуации в послевоенной Европе (1918). Инициатор (совместно с М. Коэном) энциклопедического издания «Языки мира», в котором все языки предполагалось описывать по единой схеме (1924; не завершено).
В русских переводах: