Майкл Гэмбон родился в Дублине, Ирландия. Когда Майклу было 5 лет, семья переехала в Лондон. Обучался в католическом Сэнт Алоис Колледже, в 19 лет дебютировал на театральной сцене. Гэмбон начал играть главные роли после того, как его заметил сэр Лоуренс Оливье, в то время руководивший National Theatre. В его же фильме, «Отелло» (1965) состоялся дебют актера в кино. Известность пришла к Гэмбону после роли детектива Филиппа Марлоу в сериале «Поющий детектив» (1986), после этой успешной роли актер был награжден премией Британской киноакадемии за участие в картине Питера Гринуэя «Повар, вор, его жена и её любовник» (1989). В 90-е годы актер сыграл в фильме Барри Левинсона «Игрушки» (1992), в экранизации романа Ф. Достоевского «Игрок» венгерского режиссера Кароля Макка, «Планкетт и Маклейн» (1999), сериале «Жены и дочери» (1999) – вторая премия BAFTA.
В 2000-е Майкл Гэмбон был занят в четырех фильмах о Гарри Поттере, в роли Альбуса Дамбледора.