Michele Gamba étudie la composition au conservatoire de Milan. Après avoir remporté le prix Rudolf Serkin, il part étudier à la Royal Academy of Music de Londres, où il se spécialise dans le lied et la musique de chambre. Il poursuit sa formation auprès de Maria Tipo (musique de chambre) à Fiesole en Toscane, et se perfectionne pour le lied et la direction d’orchestre à Vienne, puis à l’Académie Chigiana de Sienne. Parallèlement, tout en poursuivant une carrière prometteuse de pianiste solo, il fait ses débuts dans la direction d’orchestre en 2009 au Royal Festival Hall de Londres avec le Philharmonic Orchestra. Il est ensuite nommé chef assistant et répétiteur au Hamburgische Staatsoper.
En 2012, il rejoint le prestigieux « Jette Parker Young Artists Programm » du Royal Opera House, Covent Garden à l’invitation de Sir Antonio Pappano ; il est ensuite nommé chef d’orchestre associé de Jette Parker. Avec Antonio Pappano, il a travaillé en étroite collaboration sur de nombreuses productions, et dans le répertoire symphonique avec des orchestres comme ROH Orchestra, London Symphony Royal Philharmonic et London Philharmonic.
Actif à la fois dans le répertoire opératique et symphonique, il dirige Bastien et Bastienne, Folk Songs de Berio, Eugène Onéguine, Così fan tutte, Les Pécheurs de perles, il a dirigé notamment les orchestres : Southbank Sinfonia London, Nuova Cameristica Italiana, Divertimento Ensemble, Niederbayerische Philharmonie, Sofia Festival Orchestra.
Cette saison, il a fait son début au Staatsoper de Berlin dans Le nozze di Figaro dans une mise en scène de Jürgen Flimm, saluée par le public et par la presse. Il a assisté Daniel Barenboim pour La Traviata, Simon Boccanegra et Il Trovatore. Plus récemment, Michele Gamba il a fait des débuts remarqués au Teatro alla Scala dans I due Foscari ; il y a immédiatement été réinvité à diriger la saison prochaine, Die Entführung aus dem Serail de Mozart. En 2016/17, Michele Gamba était au Hamburgische Staatsoper pour Le Nozze di Figaro, dans une nouvelle production de Stefan Herheim.
Repéré par Sanxay pour sa direction d’Il Barbiere di Siviglia à l’Opéra du Rhin en 2018, il s’est depuis illustré dans L’Elisir d’amore de Donizetti, à la Scala de Milan, en septembre 2019. Il dirigera nouveau à la Scala en juillet 2020 pour La Traviata, juste avant de rejoindre Sanxay pour les 22èmes Soirées Lyriques.