Мхитар Адамович Амбарцумян родился 29 декабря 1921 года в селе Чакатен (ныне — Сюникская область Армении). Член ВЛКСМ с 1937 года. Окончил школу с отличием.19 августа 1941 года был призван на службу в Рабоче-Крестьянскую Красную Армию Кафанским районным военным комиссариатом Армянской ССР.
До конца декабря 1941 участвовал в боевых действиях на Южном фронте. Затем до конца войны воевал в составе 390-го стрелкового полка 89-й стрелковой дивизии, сформированной в декабре 1941 года в Ереване как национальное армянское соединение.
В составе Северо-Кавказского фронта, Отдельной Приморской Армии и 1-го Белорусского фронта дивизия участвовала в битве за Кавказ, Сталинградской битве, Ростовской наступательной операции, Донбасской наступательной операции, Крымской наступательной операции, освобождении Севастополя, Львовско-Сандомирской операции, Берлинской операции, Пражской операции, штурме Берлина.19 июня 1944 приказом по 390-му стрелковому полку №019/н связной 4-й стрелковой роты полка красноармеец М. А. Амбарцумян был награжден медалью "За отвагу".
В описании подвига указывалось: "...11.5.44 года в районе отметки 80,0 на Севастопольском направлении одним из первых со стрелковым взводом штурмовал траншеи, где гранатами уничтожил одного ефрейтора, и будучи ранен, вышел из строя."11 июля 1944 приказом по 89-й стрелковой дивизии №043/н наводчик 2-й пулеметной роты 390-го стрелкового полка красноармеец М. А. Амбарцумян был награжден орденом Красной Звезды.
В наградном листе от 12 июня 1944 года указывалось: "9.5.44 года во время штурма высоты "Горная" в районе Севастополя, не дожидаясь окончания артиллерийской подготовки, стремительным броском выдвинулся со своим станковым пулеметом вперед, установил на позицию и, ураганным огнем ослепляя амбразуру вражеского ДЗОТ-а, обеспечил успешное продвижение подразделения вперед. За это время товарищ Амбарцумян уничтожил пулеметную точку, находившуюся в ДЗОТ-е, и до 15 немецких солдат. 10.5.44 г., преследуя отступающего противника, захватил 2 исправных пулемета и 5 пленных немцев."1 апреля 1945 приказом частям 89-й стрелковой дивизии №015/н командир пулеметного расчета 2-й пулеметной роты 390-го стрелкового полка сержант М. А. Амбарцумян был награжден орденом Славы III степени.
В наградном листе от 19 февраля 1945 с первоначальным представлением к награждению орденом Отечественной войны II степени указывалось: "В боях на западном берегу реки Одер 7.02.1945 года тов. Амбарцумян показал себя мужественным храбрым холоднокровным командиром расчета, во время сильной контр-атаки противника под сильным арт-минометным ружейно-пулеметным огнем противника, спасая станковый пулемет, быстро, умело и скрытно перенес на запасную позицию и внезапным огнем из своего пулемета уничтожил два пулеметных расчета и до 18 немецких солдат и офицеров."14 мая 1945 командир расчета 2-й пулеметной роты 390-го стрелкового полка старший сержант М. А. Амбарцумян приказом войскам 38-го стрелкового корпуса 33-й армии 1-го Белорусского фронта №040/н был награжден орденом Отечественной войны II степени.
В наградном листе от 29 апреля 1945 указывалось: "В боях на подступе к Франкфурту 18.04.45 года во время захвата отметки 243 тов. Амбарцумян под сильным огнем противника выдвинул свой пулемет на правый фланг, заменяя раненого наводчика лично вел огонь по пулеметным точкам противника, подавил 3 огневых точки. Фланговым огнем по вражеским траншеям истребил 10 немецких солдат и офицеров".
В боях М. А. Амбарцумян был четырежды ранен - 28 декабря 1941 года под Ростовом-на-Дону, 26 сентября (по другим данным 10 декабря) 1942 года под станицей Прохладная, 7 августа 1943 года под станицей Крымская, 11 мая 1944 года в боях за Севастополь.
В 1945 на фронте М. А. Амбарцумян стал кандидатом в члены ВКП(б). Участвовал в Параде Победы, где был одним из двухсот солдат, нёсших знамёна немецких частей к Мавзолею.После окончания войны до октября 1945 года служил в 227-м армейском гвардейском тяжелом танковом полку помощником командира взвода. Демобилизовался в звании старшего сержанта.