Ha preso parte alla stagione 2011 della F1 con la Marussia Virgin Racing e nel 2012 ha corso il Gran Premio d'Italia con il team Lotus. Dopo la F1 ha corso per sei anni in Formula E vincendo tre E-Prix ed è diventato Vice Team Principal della Scuderia Ferrari e responsabile della Ferrari Driver Academy.

Carriera Gli esordi D'Ambrosio ha iniziato la sua carriera nei kart, vincendo la Junior Monaco Kart Cup nel 2000. Passato sulle vetture a ruote scoperte nel 2003, ha fatto sua la Formula Renault belga 1.6 cc, guidando per il team dell'ex pilota di Formula 1 Thierry Boutsen; nello stesso anno partecipa anche al campionato di Formula König in Germania, dove termina quarto in classifica finale. Nel 2004 passa alla categoria da 2000 cc, correndo prima nel campionato francese poi in quello italiano l'anno successivo; in entrambe le stagioni è stato impegnato anche nell'Eurocup. Nel 2005, D'Ambrosio ha partecipato anche a una gara della Formula 3000 italiana; l'impegno è divenuto più ampio l'anno seguente, in cui è giunto quinto in campionato, con un secondo posto nella gara 1 corsa a Vallelunga. Nel 2006 ha corso nella categoria più importante della Formula Renault, la 3.5; nello stesso anno ha preso parte a una gara del Campionato FIA GT, con una Gillet Vertigo nella classe GT2. Nel 2007 partecipa all'International Formula Master, campionato che vince col Cram Competition; si impone in 5 gare e coglie in totale 100 punti, frutto anche di tre secondi posti e altrettanti terzi.

GP2

Formula 1

Nel gennaio 2010 viene annunciato il suo ingaggio quale collaudatore per la Renault perché le finanze di Vitalij Petrov fanno sfumare la sua candidatura al ruolo di titolare così come quella di Ho-Pin Tung; il 19 marzo 2010 testa la Renault R29, la vettura del campionato 2009, sul Circuito di Silverstone. Dal Gran Premio di Singapore passa alla Virgin come pilota di riserva, partecipando alla prima sessione di prove libere in sostituzione di Lucas Di Grassi; ne prende il posto anche nei seguenti gran premi, tranne l'ultimo ad Abu Dhabi, in quanto impegnato in GP2. Nel campionato 2011 il belga è stato pilota titolare della scuderia inglese, avendo sostituito proprio Di Grassi. Nella stagione 2012 viene nominato terzo pilota della Lotus; nel Gran Premio d'Italia sostituisce il compagno Romain Grosjean, squalificato nel precedente Gran Premio del Belgio per aver causato un incidente alla partenza; nel fine settimana ha conquistato il suo miglior piazzamento in qualifica, 16º, e in gara è riuscito a concludere al 13º posto. Viene poi confermato nello stesso ruolo anche nella stagione 2013.

Dopo la Formula 1 Terminata l'esperienza in Formula 1, nel 2014 passa al campionato Blancpain Endurance Series con il team M-Sport Bentley.

Formula E

2014-2015 Dalla stagione 2014-2015 partecipa al neonato campionato di Formula E con il team Dragon Racing, ottenendo una vittoria e due secondi posti nelle ultime quattro gare della stagione e giungendo al quarto posto in classifica generale. 2015-2016 Nella seconda stagione viene confermato dal team, e riesce a giungere a podio già alla terza gara, vincendo poi in Messico e concludendo la stagione al quinto posto con 83 punti. 2016-2017 La terza stagione, invece, non va nel migliore dei modi con il belga che riesce a conquistare soltanto 13 punti nell'intera stagione. 2017-2018 Per la sua quarta stagione nella categoria viene nuovamente confermato dal team Dragon Racing. Conquista un podio e 27 punti totali, concludendo al quattordicesimo posto in classifica. 2018-2019 Nella stagione 2018-2019 passa al team Mahindra Racing. Nella gara inaugurale a Dir'iyya termina in terza posizione. A Marrakech passa buona parte in 3ª posizione, fino a quando il patatrac dei due BMW gli consegna la vittoria. A Santiago arriva 10º, mentre a Città del Messico termina 5º salendo 4º per una penalità inflitta a Wehrlein. A Hong Kong si ritira per un incidente con Felipe Nasr e il compagno di squadra Wehrlein. Arriva poi 6ºa Sanya e 8º a Roma, mentre a Parigi va a sbattere e abbandona (viene classificato al 17º posto). Arriva 13º a Monaco, salendo poi 11º per due penalità, arriva 17º a Berlino, 13º a Berna, 9º e 11º a New York. Conclude la stagione all'11º posto con 67 punti. 2019-2020 Per la stagione 2019-20 viene confermato dalla Mahindra Racing al fianco di Pascal Wehrlein.

Dopo il ritiro Il 31 ottobre 2020 annuncia il ritiro dalle corse, affiancando Susie Wolff nel ruolo di vice team principal della ROKiT Venturi Racing in Formula E. A fine 2021 avviene un cambio all’interno del team, Susie Wolff diventa CEO del team e al suo posto come Team Principal viene scelto d'Ambrosio. Il 16 settembre 2022 D’Ambrosio rescinde il contratto con la Venturi Racing.

Il 17 marzo 2023 D’Ambrosio viene ingaggiato dalla Mercedes come responsabile del programma del Mercedes Junior Team. Nel maggio del 2024 annuncia di lasciare la scuderia della stella per passare dall'ottobre seguente alla Scuderia Ferrari dove ricoprirà il ruolo di Vice Team Principal e responsabile della Ferrari Driver Academy.

Vita privata Nel 2020 si è sposato con Eleonore d'Asburgo-Lorena (1994), figlia di Carlo d'Asburgo-Lorena.

Risultati Riassunto della carriera Stagione Campionato Squadra Gare Pole Vittorie Podi Punti Pos 2003 Formula Renault 1.6 Belgio Thierry Boutsen Racing ? ? ? ? ? 1º Formula König ? ? ? ? ? 240 4º 2004 Formula Renault 2.0 Francia Graff Racing 14 0 0 ? 156 4º Eurocup Formula Renault 2.0 7 0 0 2 28 16º 2005 Formula Renault 2.0 Italia Euronova Racing 17 1 1 4 199 4º Formula Renault 2.0 Italia Winter Series 2 ? 2 ? 40 3º Eurocup Formula Renault 2.0 6 0 0 ? 22 15º Formula 3000 Italia 1 0 0 ? 9 6º 2006 Euroseries 3000 Euronova Racing 10 0 0 3 39 5º Formula Renault 3.5 Series Tech 1 Racing 7 0 0 0 0 36º Campionato FIA GT Belgian Racing (GT2) 1 0 0 0 0 N.C. 2007 International Formula Master Cram Motorsport 16 1 5 11 100 1º 2008 GP2 Series DAMS 20 0 0 2 21 11º GP2 Asia Series 10 0 0 2 12 11º 2008–09 GP2 Asia Series DAMS 11 1 0 4 36 2º 2009 GP2 Series DAMS 20 0 0 3 29 9º 2010 GP2 Series DAMS 18 1 1 2 21 12º Formula 1 Renault F1 Collaudatore Virgin Racing 2011 Formula 1 Marussia Virgin Racing 19 0 0 0 0 24º 2012 Formula 1 Lotus F1 Team 1 0 0 0 0 23º 2013 Formula 1 Lotus F1 Team Collaudatore 2014 Blancpain Endurance Series M-Sport 5 0 0 0 15 17º 2014–15 Formula E Dragon Racing 11 0 1 3 113 4º 2015–16 Formula E Dragon Racing 10 2 1 3 83 5º 2016–17 Formula E Faraday Future Dragon Racing 12 0 0 0 13 18º 2017–18 Formula E Dragon Racing 12 0 0 1 27 14º 2018–19 Formula E Mahindra Racing 13 1 0 2 67 11º 2019-20 Formula E Mahindra Racing 11 0 0 0 19 16º

Risultati in GP2 N.B. Le gare in grassetto indicano una pole position mentre quelle in corsivo indicano il giro più veloce in gara. (Legenda) Stagione Team 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Pos Punti 2008 DAMS CATFEARit CATSPR15 ISTFEARit ISTSPRRit MONFEA9 MONSPR7 MAGFEA6 MAGSPRRit SILFEA9 SILSPR12 HOCFEARit HOCSPR11 HUNFEA9 HUNSPRRit VALFEA5 VALSPR2 SPAFEA8 SPASPR2 MNZFEA7 MNZSPR6 11º 21 2009 DAMS CATFEA3 CATSPR3 MONFEA6 MONSPR2 ISTFEARit ISTSPR15 SILFEA19 SILSPR12 NURFEA10 NURSPR7 HUNFEA16 HUNSPRRit VALFEA9 VALSPR4 SPAFEARit SPASPRRit MNZFEA4 MNZSPR4 ALGFEARit ALGSPR10 9º 29 2010 DAMS CATFEARit CATSPR10 MONFEA8 MONSPR1 ISTFEA10 ISTSPR8 VALFEARit VALSPR8 SILFEA11 SILSPR11 HOCFEA HOCSPR HUNFEA6 HUNSPRRit SPAFEARit SPASPRRit MNZFEA5 MNZSPR2 YMCFEA14 YMCSPR8 12º 21

Risultati in GP2 Asia N.B. Le gare in grassetto indicano una pole position mentre quelle in corsivo indicano il giro più veloce in gara. (Legenda) Stagione Team 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Pos Punti 2008 DAMS DUB1FEA11 DUB1SPR8 IDNFEARet IDNSPRRet MYSFEA3 MYSSPRRet BHRFEA11 BHRSPR12 DUB2FEA7 DUB2SPR3 11º 12 2008–2009 DAMS CHNFEA9 CHNSPR5 DUBFEA7 DUBSPRC BHR1FEA2 BHR1SPR3 QATFEA5 QATSPR7 MYSFEARit MYSSPRDSQ BHR2FEA3 BHR2SPR2 2º 36

Risultati in Formula 1

Risultati in Formula E Stagione Squadra Vettura 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Punti Pos 2014-15 Dragon Racing Spark-Renault SRT 01EPEC6PUT5PDE8BNA15MIA4LBH6MON5BER1MOS12LON2LON2 113 4º 2015-16 Dragon Racing Spark-Venturi VM200-FE-01PEC5PUT14PDE3BNA16MEX1LHB7PAR11BER16LON8LON3 83 5º 2016-17 Faraday Future Dragon Racing Spark-Penske 701-EVHKG7MAR13BNA8MEX14MONRitPARRitBER13BER13NYCRitNYC10MTR11MTR9 13 18º 2017-18 Dragon Racing Spark-Penske EV-2HKGNCHKG15MAR15SAN8MEX11PDE9ROM7PAR12BER19ZUR3NYC13NYCRit 27 14º 2018-19 Mahindra Racing Spark-Mahindra M5ELECTRODIR3MAR1SAN10MEX4HKGRitSAY6ROM8PAR17MON11BER17BRN13NYC9NYC11 67 11º2019-20 Mahindra Racing Spark-Mahindra M6ELECTRODIR9DIRNPSANNCMEX10MAR13*BER5SQBER7BER15BER16BER18 19 16º

G: Pilota col giro più veloce nel gruppo di qualifica. *: Fanboost

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