Він народився у Полтаві. Навчався у загальноосвітній школі № 19. У 2013 році закінчив ПТУ № 23, після чого працював газозварювальником на одному з підприємств Полтави.
Після закінчення військової строкової служби у червня 2021 року уклав контракт про проходження служби у гостомельській бригаді Нацгвардії України.
24 лютого 2022-го, у складі 4-ї бригади оперативного призначення ім. Героя України сержанта Сергія Михальчука, старший солдат Артем Амелін приступив до виконання бойового завдання на околицях смт Трьохізбенки Щастинського району на Луганщині. 26 лютого, коли позиції гвардійців атакувала колона ворожої техніки, Артем під обстрілом дістався до станкового протитанкового гранатомета й попри те, що у зброї вже був пошкоджений оптичний приціл, влучним пострілом поцілив у башту російського танка, заклинивши її.
Згодом, під щільним вогнем полтавець підповз з гранатами до ворожого танку, що прорвався до спостережних постів гвардійців, і двома гранатами підбив його, отримавши осколкове поранення. Прикриваючи відхід і перегрупування своїх однополчан, Амелін отримав ще кілька поранень. Побратими надали бійцеві домедичну допомогу, навіть вдалося довезли його живим до шпиталю, але під час проведення реанімаційних заходів Артем помер.
28 лютого 2022 року Указом Президента України № 79/2022 Артем Амелін за особисту мужність і самовіддані дії, виявлення у захисті державного суверенітету та територіальної цілісності України та вірність військовій присязі був нагороджений орденом «За мужність» ІІІ ступеня (посмертно).
Указом Президента України від 25 березня 2022 року № 167/2022 полтавцю було присуджене звання Героя України з удостоєнням ордена «Золота Зірка» (посмертно).
У липні 2024 року колишня вулиця Визволення у Полтаві отримала ім’я Артема Амеліна, а на його 30-річчя планується відкриття меморіальної дошки Герою на приміщенні школи № 19.
