K.Ambrozaitis gimė 1911 metų liepos 24 dieną Ardiškiuose, tuometėje Raseinių apskrityje. 1935 metais su pagyrimu baigė Vytauto Didžiojo universitetą. 1966 metais tapo medicinos mokslų daktaras. 1988 metais buvo Lietuvos katalikų mokslų akademijos narys. Nuo 1939-ųjų dirbo gydytoju Šiluvoje, nuo 1940 metų – Kaune, universiteto klinikų Vidaus ligų skyriuje. 1945–1947 metais kalėjo Vorkutos lageryje.
 
1949–1957 metais dirbo ligoninėje Vilniuje, 1957–1969 metais Onkologijos instituto Rentgenologijos ir radiologijos skyriaus, o 1969–1989 metais Vilniaus universiteto Rentgenologijos ir ftiziatrijos katedros vedėjas; nuo 1970-ųjų profesorius. 1972–1990 metais K.Ambrozaitis vadovavo Lietuvos rentgenologų ir radiologų draugijai. Nuo 1995 Lietuvos veiklios ilgaamžystės akademijos viceprezidentas.

K.Ambrozaitis yra daugybės mokslinių knygų autorius ir bendraautoris, pastaraisiais metais parašęs ir tris autobiografines knygas, vieną pabaigęs prieš pat šimto metų jubiliejų. Velionis pašarvotas Šv. Jonų bažnyčioje, karstas išnešamas trečiadienį, sausio 4 dieną, 13 val. Laidotuvės vyks Kairėnų kapinėse.