Po odbyciu kilkuletniej praktyki w szpitalu Hotel Dieu wstąpił do armii, gdzie jako chirurg czterech kolejnych królów francuskich brał udział w licznych wyprawach wojennych. Największą sławę zyskał w czasie oblężenia Turynu przez Franciszka I (1537).
Z uwagi na wielką liczbę rannych zabrakło wrzącego oleju, którym zwykle zalewano rany postrzałowe, aby usunąć z nich domniemaną truciznę. W tej sytuacji Pare opatrzył wielu potrzebują- cych olejkiem różanym, zmieszanym z żółtkami jaj i terpentyną. Następnego dnia okazało się, iż są oni w dużo lepszej kondycji niż ci, których opatrzono w tradycyjny sposób.Opublikowanie wyników tej obserwacji w 1545 roku doprowa- dziło do radykalnej zmiany leczenia ran postrzałowych, a Ambrożemu przyniosło zasłużoną sławę. Mimo braku wykształcenia został mianowany chirurgiem i kamerdynerem królewskim (1552), a dwa lata później – członkiem honorowym bractwa św. Kosmy oraz naczelnym chirurgiem Hotel Dieu. Członkowie paryskiego wydziału lekarskiego patrzyli nań niechętnie, wkrótce też doszło do konfliktu, z którego Pare ostatecznie wyszedł zwycięsko. Miał też dużo szczęścia podczas nocy św. Bartłomieja, był innowiercą, jednak udało mu się zachować głowę. Zawdzięczał to wyleczeniu rany, jaką odniósł wtedy król Karol IX.
Zasługi Parego w chirurgii nie ograniczają się wyłącznie do leczenia ran postrzałowych. W leczeniu złamań i zwichnięć stosował skonstruowany przez siebie wyciąg. Jego wielkim osiągnięciem było również przypomnienie i upowszechnienie znanej już w starożytności metody podwiązywania naczyń krwionośnych podczas amputacji kończyny (zamiast przypalania kikutów rozpalonym żelazem), do czego skonstruował specjalne kleszcze w kształcie kruczego dzioba. Pare wynalazł też wiele innych narzędzi chirurgicznych, w tym zakrzywiony nóż amputacyjny. Po amputacjach na szeroką skalę stosował protezy i pomysłowe aparaty ortopedyczne. Szczególnie znane są jego opisy i ilustracje dotyczące sztucznych rąk, ramion i nóg, wśród nich: sztucznej ręki, która może utrzymać pióro oraz nogi szczudłowej dla biednych.
Pare wykonał osobiście wiele pionierskich i trudnych operacji, takich jak: skomplikowane amputacje kończyn, otwarcie i wyłuszczanie stawów, tracheotomia, usunięcie przepuklin pachwinowych bez kastracji, plastyka uszkodzonej twarzy i podniebienia (m.in. tzw. zajęczej wargi) itp. Ze względu na wysoką śmiertelność nie wykonywał natomiast cesarskiego cięcia na żywych kobietach.
Genialny chirurg zmarł w Paryżu w 1590 roku. Pozostawił po sobie wiele prac, często ilustrowanych własnymi rysunkami, pisanych wyłącznie po fran- cusku (nie znał łaciny). Pisma te, zebrane jako „Opera omnia” („Dzieła wszystkie”), zostały w 1582 roku wydane po łacinie, a w 1634 roku przetłumaczono je na język angielski.