Nato a Galliate il 7 agosto 1869 sentì fiorire in lui la vocazione religiosa a soli 13 anni.
Colpito dalla predicazione dei padri passionisti vinse le resistenze dei genitori e fu ordinato sacerdote il 12 marzo 1892. Celebrò la sua prima messa a Cerano (NO).
Nel 1894 gli fu affidato l'incarico di rettore a Ornavasso (NO).
Ma padre Giuseppe Maria sognava di poter diffondere il messaggio cristiano in Cina e superate le resistenze di parenti e del padre provinciale riuscì ad ottenere l'assenso alla missione.
Il 5 dicembre 1895 era a Roma; l'11 dello stesso mese si imbarcava a Napoli diretto verso Alessandria d'Egitto. Dopo alcune settimane di soggiorno in Terra Santa, il 6 febbraio 1896 salpò da Porto Said alla volta della Cina.
Sbarcato ai primi di marzo a Shangai, padre Gambaro proseguì il suo viaggio risalendo il corso del Fiume Azzurro sino ad Han-kow, sede della procura delle missioni francescane in Cina.
Fu accolto nella residenza episcopale a Hen-tceu da mons.Antonio Fantosati da Spoleto e subito fu destinato alla direzione del vicino seminario di Sce-fantan che resse per quattro anni.
Intorno alla Pasqua del 1900 fu assegnato alla missione di Ien-tceu, ma in seguito mons.Fantosati lo volle con sé prima nella città di Lei-ian e poi a Samu-kiao per la ricostruzione della chiesa della piccola comunità.
Informato ai primi di luglio 1900 della sanguinosa rivolta dei Boxers mons.Fantosati e padre Gambaro tornarono a Hen-tceu. Giunsero il 7 luglio e la barca su cui viaggiavano fu circondata dai rivoltosi. Furono catturati percossi ed infine uccisi. I loro corpi dapprima gettati in acqua vennero poi ripescati e bruciati per impedirne la sepoltura.
La rivolta dei Boxers dilagò in diverse zone della Cina e 2.418 cristiani vi trovarono la morte. Per facilitare il processo canonico furono scelti i primi 29 caduti, tra i quali padre Gambaro: otto frati francescani, quattro sacerdoti, sette suore missionarie, cinque seminaristi cinesi, nove domestici indigeni.
Papa Pio XII attestò il loro martirio il 3 gennaio 1943 e ne decretò la beatificazione il 24 novembre 1946.
Domenica 1° ottobre 2000, ad un secolo dal sacrificio, padre Gambaro assieme al suo vescovo Fantosati, ai compagni beatificati nel 1946 e ad altri martiri della Cina di tutti i tempi (complessivamente 120 testimoni della fede in Cristo) è stato proclamato Santo da Papa Giovanni Paolo II°.
