J.Ambainis dzimis 1931.gada 21.janvārī tagadējā Madonas rajonā. 1954.gadā pabeidzis Latvijas Valsts universitātes Ķīmijas fakultāti kā inženieris-ķīmiķis-tehnologs. Pēc universitātes beigšanas 4,5 gadus strādāja Karēlijā, Segežas papīra un celulozes kombinātā, pēc tam divarpus gadus – Rīgas laku un krāsu fabrikā par galveno inženieri. Daugavpilī sāka strādāt 1961.gada 12.aprīlī. Daugavpils Ķīmiskās šķiedras rūpnīca vēl nedarbojās, noritēja tās būvniecība. J.Ambainis jaunuzceltajā rūpnīcā no sākuma bija galvenais inženieris (1961-1980), pēc tam direktors (1980-1994). 1994.gadā Daugavpils Ķīmiskās šķiedras rūpnīca tika privatizēta, un tās rezultātā izveidojās Valsts akciju sabiedrība „Dauteks”, kur  J.Ambainis ieņēma valdes priekšsēdētāja amatu (1994-1997). Pēc „Dauteksa” pārdošanas Singapūras firmai J.Ambainis devās pensijā.

J.Ambainis ticis ievēlēts par Daugavpils pilsētas domes deputātu no LSDSP un Latgales demokrātiskās partijas (1994-1997).

Viņam ir piešķirti ordeņi „Goda zīme”, Darba Sarkanā karoga ordenis, Ļeņina ordenis, Tautu draudzības ordenis.

Ģimenē ir divi bērni: meita un dēls. Dēls Andris Ambainis ir viens no vadošajiem Latvijas datorzinātniekiem kvantu informācijas tehnoloģiju nozarē.

Daugavpils Ķīmiskās šķiedras rūpnīcas direktors (1980-1994), VAS „Dauteks” valdes priekšsēdētājs (1994-1997).

1. www.latgalesdati.lv
2. Ambainis, Jānis. Lai vēl stiprāks pavediens : [saruna ar Daugavpils ķīmiskās šķiedras rūpnīcas direktoru] / Jānis Ambainis ; pierakst. Laimonis Zakss // Zvaigzne. – Nr.21 (1984), 2.-4.lpp.

Literatūras saraksts par Jāņa Ambaiņa darbību LCB e-katalogā