Vladimír Ambros pocházel z kantorské rodiny, ve které získal základy hudebního vzdělání ve hře na klavír, hře na housle a harmonii (otec Ezechiel Ambros, bratr Emanuel Ambros). Po jednom roce na prostějovské obchodní akademii zahájil studium na brněnské varhanické škole u Leoše Janáčka (1907–10) a ve studiu pokračoval na konzervatoři ve Frankfurtu nad Mohanem u Iwana Knorra (skladba), Bernharda Seklese (instrumentace) a Fritze Bassermanna (dirigování). Stal se korepetitorem v tamní opeře, do které ho přivedl František Neumann, v té době druhý kapelník. Ve Frankfurtu se seznámil se svou budoucí manželkou Mabel Frances Speakmanovou a anglickým skladatelem Cyrilem Scottem. Ve druhém ročníku konzervatoře získal Mozartovo stipendium, díky kterému odcestoval do Anglie. V Londýně se stal kapelníkem operní společnosti Carl-Rosa&Co. (1914–21) a zároveň působil jako korepetitor v Covent Garden. Z finančních důvodů hrál jako houslista v orchestru, varhaník v kostele a na klavír doprovázel němé filmy.

Po návratu do Československa byl činný v Prostějově (od roku 1921). Vyučoval v hudební škole, řídil ženský pěvecký sbor Vlastimila, mužský pěvecký sbor Orlice a Orchestrální sdružení (spolupráce s dechovou harmonií brněnského Národního divadla). Na pozvání Cyrila Scotta uskutečnil dva koncerty v Londýně (1929, Cambridge, Bedřich Smetana – Má vlast; 1932, BBC, Cyril Scott – Symfonie č. 1). Na několik let se stal ředitelem hudební školy v Břeclavi (1927–38), kde založil pěvecký sbor Městského osvětového sboru. Skládal scénickou hudbu pro spolek Břetislav (dramatický odbor osvětového sboru) a pro loutkové divadlo Radost (od roku 1931), ve kterém také řídil orchestr. Po návratu do Prostějova obnovil spolupráci s Orchestrálním sdružením, se kterým pořádal významné koncerty a zájezdy (Antonín Dvořák – Novosvětská symfonie, Petr Iljič Čajkovskij – Patetická symfonie, Wolfgang Amadeus Mozart – Symfonie Jupiter a další). Provedl také kantátu Svatební košile Vítězslava Nováka za přítomnosti autora. Jeho Symfonieta získala druhou cenu v Jubilejní nadaci Bedřicha Smetany (1940). Pohostinsky řídil brněnský rozhlasový orchestr.

Po válce byl Vladimír Ambros činný politicky (spolupráce s odbočkou Dělnické akademie, člen okresního a krajského výboru Obránců míru) a spolupracoval se Svazem českých skladatelů, který se zasloužil o provedení mnoha jeho skladeb. V Prostějově obnovil činnost Orchestrálního sdružení (první koncert 20. 5. 1945). Jeho skladby prováděla například Česká filharmonie a Moravská filharmonie, kterou několikrát sám řídil. Olomoucká opera provedla v roce 1953 jeho operu Maryla (podle historické novy Aloise Jiráska).

Ve svém skladatelském díle Vladimír Ambros zasáhl téměř do všech hudebních oblastí, od drobných instrumentálních miniatur po velká symfonická díla a opery. Katalog jeho skladeb sestává ze 135 kompozic. Přestože byl žákem Leoše Janáčka, stylově zpočátku vycházel více z tvorby Josefa Suka (Nálady pro klavír, melodramy Hornická Balada, Holoubek). Během pobytu ve Frankfurtu komponoval ve stylu francouzskému impresionismu (vliv Bernharda Seklese, El Christo de la Luz) a ve dvacátých letech byl ovlivněn tvorbou Vítězslava Nováka s domácími romantickými a impresionistickými prvky (Labutinka, Balada o nenarozeném dítěti). Vzor Vítězslava Nováka se odrazil také v klavírních skladbách Cestou, Pohádka o uvadlé růžičce a v symfonické trilogii Beskydy, ve které oslavil moravskou přírodu. V písňovém cyklu Sbohem a šáteček vyjádřil hluboké milostné vzplanutí. Po vzoru Leoše Janáčka ztvárnil lidové písně a tance například v opeře Ukradené štěstí. Několik skladeb bylo ovlivněno tvorbou Pařížské šestky a Igora Stravinského (Loutková svita). Jako reakci na nástup fašismu zkomponoval Symfonietu, Nálady z Atlanty, Symfonickou báseň pro devět nástrojů a Symfonii přírody. Po druhé světové válce byla jeho tvorba ovlivněna společenskou poptávkou (Veliký návrat, Rolnická suita).