Narodil se 5. srpna 1811 ve městě Mety, které leží v severovýchodní Francii v regionu Grand Est a zemřel 12. února 1896 v Paříži. Ambroise Thomas se hudbě věnoval již od útlého věku, pravděpodobně ho k tomu vedli rodiče. Ve svých deseti letech uměl hrát na piano a violoncello, v sedmnácti letech začal studovat konzervatoř v Paříži, kde získal i několik cen za svou komorní hudbu a kantáty. Ve svých 21 letech získal ocenění Grand Prix de Rome za kantátu Hermann et Ketty.
I přes velké úspěchy v oblasti komorní hudby, se nakonec zaměřil na hudbu divadelní (operu a balety), kterou komponoval zhruba padesát let. Jeho melodické opery sklízely úspěch, ovšem jejich tituly padly do zapomnění. V té době se ovšem čím dál více proslavoval francouzský konkurent Charles-François Gounod. Rivalita mezi těmito dvěma skladateli dopomohla Thomasovi k dalšímu komponování, vyprodukoval tak dvě „nesmrtelné“ opery Mignon (1866) a Hamlet (1868), které se takřka ihned staly hitem. Thomasova hudba budila v kritice rozporuplné pocity, a tak, i přes veškeré snažení, se přeci jen slavnějším stal Gounod. Mimo Francii Thomasova díla pronikla více méně až po jeho smrti.
Mezi jeho nejvýznamnější díla patří: La Double échelle (1837), Le Perruquier de la Régence (1838), Gipsy (1839), Le comte de Carmagnola (1842), Angélique et Médor (1843), Le Caïd (1849), Le Songe d’une nuit d’été (1850), Raymond (1851), Psyché (1857), Le Roman d’Elvire (1860), Mignon (1866), Hamlet (1868), Françoise de Rimini, Opéra National de Paris (1874) a La Tempête, balet (1889).
Pětiaktová opera Hamlet se na světových jevištích objevuje zřídka. Českou premiéru měla ve Státní opeře v Praze, roku 2002. Libreto napsali Michel Carré a Jules Barbier podle divadelní hry Alexandra Dumase a Paula Meurice z roku 1847 na motivy předlohy The Tragical History of Hamlet, Prince of Denmark Williama Shakespeara z roku 1601.
Ambroise Thomas byl, stejně jako jeho rodiče, učitelem hudby. Učil kupříkladu významného francouzského skladatele Julese Masseneta. Thomasovo dílo mělo vliv na mnoho dalších skladatelů.
