Оптина пустынь, в то время уже стяжавшая славу (хотя и не такую, как в последующие десятилетия), находилась в нескольких верстах от города Козельска тогдашней Калужской губернии, в живописной местности на берегу речки Жиздра, и окружена была девственным бором. Время ее возникновения в точности неизвестно. (По преданию, монастырь был основан неким раскаявшимся разбойником Оптой в XIV веке.) В Петровское время его было закрыли, но вскоре открыли вновь, однако в течение долгого времени пустынь влачила довольно жалкое существование. Ее подлинное возрождение началось в конце XVIII века, а расцвет пришелся на XIX и первые десятилетия XX веков.
8 октября 1839 года, в воскресенье, Александр Михайлович Гренков приехал в Оптину пустынь, сразу же отправился в церковь, а после службы, вместе с другими богомольцами, явился к старцу Льву, который пребывал тогда в монастыре. От старца Льва Александр и получил разрешение жить на монастырском гостином дворе; ему было поручено переписывать рукопись «Грешных спасение» (перевод с новогреческого языка). Так началось служение преподобного, продолжавшееся в течение пятидесяти двух лет.
Козельская Введенская Оптина пустынь, с которой связана вся последующая биография преподобного Амвросия, занимает особое место в духовной жизни России. Именно ее называют прежде всего, когда говорят о возрождении духовности, начавшемся в России в конце XVIII века, после предшествующих столетий, исполненных большей частью показного, а не внутреннего благочестия, борьбы с расколом, а затем и гонений на монастыри, урезания их прав, прямых запрещений на принятие монашеского пострига без разрешения государственной власти. Это духовное возрождение более всего нашло свое выражение в так называемом
Старчество в Оптиной пустыни берет начало от великого старца Паисия Величковского. Непосредственными учениками его учеников были великие оптинские подвижники, жившие в обители ко времени прихода сюда Александра Гренкова, — игумен обители отец Моисей, основатель Иоанно-Предтеченского скита при Оптиной пустыни — главного оплота оптинского старчества, и великие оптинские старцы иеросхимонах Лев (Леонид) и иеросхимонах Макарий. Они-то и стали учителями преподобного Амвросия Оптинского.
Об особой, непередаваемой атмосфере духовности, которая царила в Оптиной пустыни в середине XIX века, хорошо написал Николай Васильевич Гоголь в письме к А. П. Толстому (будущему обер-прокурору Синода) от 10 июля 1850 года: «Я заезжал по дороге в Оптинскую пустынь и навсегда унес о ней воспоминание. Я думаю, на самой Афонской горе не лучше. Благодать видимо там присутствует. Это слышится в самом наружном служении, хотя и не можем объяснить себе, почему. Нигде я не видел таких монахов. С каждым из них, мне казалось, беседует все небесное. Я не расспрашивал, кто из них как живет: их лица сказывали сами все. Самые служки меня поразили светлой ласковостью ангелов, лучезарной простотой обхожденья; самые работники в монастыре, самые крестьяне и жители окрестностей. За несколько верст, подъезжая к обители, уже слышится благоухание; все становится приветливее, поклоны ниже и участья к человеку больше». Такой должна была предстать Оптина и двадцатисемилетнему Александру Гренкову.
Между тем его исчезновение не осталось незамеченным в Липецке. Уже будучи в Оптиной преподобный доложил о своем желании принять монашество тамбовскому архиерею. Началась канцелярская переписка между епархиальными властями. И только 2 апреля 1840 года последовал указ Калужской духовной консистории с разрешением принять учителя Александра Михайловича Гренкова в обитель. Впрочем, еще в январе 1840 года преподобный перешел жить в монастырь, пока еще без права носить монашеское облачение.
Некоторое время он был келейником старца Льва, затем поступил на хлебню. В ноябре 1840 года послушник Александр был переведен из монастыря в Иоанно-Предтеченский скит. Здесь в течение приблизительно года он трудился помощником повара. Наконец, летом 1841 года Александр Гренков был пострижен в рясофор, то есть получил разрешение на ношение рясы, пока еще без права на мантию и без перемены имени.