I te 6 o Hōngongoi 2009, i te wa i huihui ai te kapa Milan mo te whakangungu mo mua o te waa, i whakaingoatia a Ambrosini hei rangatira karapu, i riro i a ia te taatai mai i a Paolo Maldini. I te 8 o Mahuru 2009, i taapirihia e ia tetahi atu tau ki tana kirimana, ka roa tana noho ki te roopu tae noa ki te 2011. I wikitoria ia i te taitara Serie A i te tau 2010-11 me nga keemu e toru i te ringa, i te taha o nga hoa riri o te taone nui o Internazionale. I te 19 o Mei 2011, i hainatia e ia he kirimana hou, kotahi tau. I muri i te mutunga tuarua o te wa o te tau 2011-12
Na te wehenga o nga hoa o te kapa Filippo Inzaghi, Alessandro Nesta, Gennaro Gattuso, me Clarence Seedorf, i ripoatahia a Ambrosini e whakaaro ana ki tona heke mai me te karapu, engari i taea e Adriano Galliani te akiaki i a Massimo kia haina ano tetahi tau kotahi tau me te noho tonu hei rangatira mo Milan mo te tau 2012-13. Whai muri i te tiimata kino me etahi hinganga nui, ka mutu te wa o Milan i te tuatoru o nga waahi i muri i nga toa o Juventus me nga kaihauturu o Napoli, i whakawhiwhia ki tetahi waahi i te whakataetae whakataetae Champions League o te tau e whai ake nei.