Michele Gamba studierte Komposition am Mailänder Konservatorium und Philosophie an der dortigen Universität. Nachdem er den Rudolf Serkin Preis gewann, ging er nach London, um an der Royal Academy of Music zu studieren, mit Schwerpunkt Lied und Kammermusik. Er studierte daneben auch Kammermusik bei Maria Tipo an der renommierten Scuola di Fiesole, Lied und Dirigieren in Wien und an der Accademia Chigiana in Siena.

Zunächst verfolgte er eine vielversprechende Karriere als Solo-Pianist. Diesem folgte in 2009 sein Dirgierdebut in der Londoner Royal Festival Hall im Rahmen des ‚Foyle Future Firsts‘ Programms des London Philharmonic Orchestra, woraufhin er an die Hamburgische Staatsoper als Korrepetitor und Assistent engagiert wurde.

In 2012 trat er dem ‚Jette Parker Young Artists Programme‘ am Royal Opera House, Covent Garden, als Dirigent bei, und wurde danach, auf Einladung von Sir Antonio Pappano, zum seinem Assistenten und Jette Parker Associate Conductor ernannt.

Mit Antonio Pappano hat er eng an einer Vielzahl Opernproduktionen sowie in symphonischem Repertoire mit Orchestern wie dem ROH Orchestra, dem London Symphony, Royal Philharmonic und dem London Philharmonic zusammengearbeitet. Während seiner Zeit am Royal Opera House dirigierte er ausserdem Bastien und Bastienne, Berios Folk Songs, sowie Auszüge aus Eugene Onegin, Così fan tutte und Les Pecheurs de Perles.

Michele Gamba hat bislang u.a. die Southbank Sinfonia London, das Orchester der Welsh National Opera, Nuova Cameristica Italiana, Divertimento Ensemble, Niederbayerische Philharmonie und dem Sofia Festival Orchestra dirigiert.

Diese Spielzeit gab er sein Debut an der Staatsoper Berlin in Jürgen Flimms Neuproduktion von Le nozze di Figaro, mit grossem Erfolg bei Kritik und Publikum. Desweiteren assistiert er Daniel Barenboim in La Traviata, Simon Boccanegra, Juliette und Il Trovatore.

Vor Kurzem gab Michele Gamba ein spektakuläres Debut an der Mailänder Scala in I due Foscari, bei dem er mit nur 30 Minuten Vorwarnung die Vorstellung übernahm. Er wurde umgehend für eine Accademia Produktion von Mozarts Die Entführung aus dem Serail in der kommenden Saison verpflichtet.

In der Spielzeit 2016/17 wird Michele Gamba ausserdem an die Hamburgische Staatsoper zurückkehren, um die Wiederaufnahme von Stefan Herheims Produktion von Le Nozze di Figaro  zu dirigieren und sein Debut an der Opera de Montpellier in Rossinis Armide geben.