Майкл Гэмбон родился в Ирландии 19 октября 1940 года. Его театральный дебют состоялся в 1962 году в дублинском театре Gate — он сыграл эпизодического персонажа в постановке «Отелло» Уильяма Шекспира. Позднее его заметил британский театральный режиссер Лоуренс Оливье и пригласил в Королевский национальный театр.
В 1967 году Гэмбон по совету Оливье отправился набраться опыта в Бирмингемский театр, в котором впервые исполнил главные роли в «Отелло», «Макбете» и «Кориолане». В 90-х актер дебютировал в Бродвейском театре, сыграв главную роль в постановке пьесы Дэвида Хэра Skylight. В начале 2015 года Гэмбон объявил о завершении театральной карьеры из-за трудностей с запоминанием реплик.
В кино Майкл Гэмбон дебютировал в фильме Лоуренса Оливье «Отелло» в 1965 году. В 1997 году актер исполнил роль Федора Достоевского в фильме венгерского режиссера Кароли Макка «Игрок». В серии фильмов о Гарри Поттере Гэмбон дебютировал в третьей части франшизы.