Juli 2009, wéi d'Milan-Equipe sech fir d'Viraus-Saison-Training erëm zesummegesat huet, gouf den Ambrosini offiziell zum Club-Kapitän ernannt, an huet d'Armband vum Paolo Maldini geierft. September 2009 huet hien e Joer méi zu sengem Kontrakt bäigefüügt, fir säin Openthalt bei der Equipe op d'mannst bis 2011 ze verlängeren. Hien huet den Serie A Titel an der 2010-11 Saison mat dräi Spiller an der Hand gewonnen, an huet d'Stad Rivalen Internazionale erausgeholl. Den 19 Mee 2011 huet hien en neie, eenjärege Kontrakt ënnerschriwwen. No enger enttäuschender zweeter Plaz an der Saison 2011/12
an de Récktrëtt vun de Kollegen Filippo Inzaghi, Alessandro Nesta, Gennaro Gattuso, a Clarence Seedorf, gouf ugeholl datt den Ambrosini seng Zukunft mam Club berücksichtegt huet, awer den Adriano Galliani konnt de Massimo iwwerzeegen nach en eenzegt Joer ze ënnerschreiwen an weiderhin de Kapitän fir Milan fir d'Saison 2012/13 ze sinn. No engem ganz roude Start mat e puer bemierkenswäerte Néierlag huet de Milan d'Saison op der drëtter Plaz hannert dem Verdéngschter Juventus an dem Zweite Napoli ofgeschloss, an huet sech eng Plaz an der nächster Saison an der Qualifikatiounsplay-off vun der Champions League geséchert.