Formaba parte del séquito que acompañó al papa a Lucca en 1541 para entrevistarse con el emperador y tratar, una vez más, de la celebración del concilio y de las tensas relaciones entre el Imperio y Francia. Se avecinaba una nueva guerra entre ambos, y Gambara fue nombrado gobernador de Parma y Piacenza y legado en Lombardía; en tal condición, tuvo un papel destacado en aquietar a la nobleza italiana que amenazaban con pasarse del bando francés, y en la institución del ducado de Parma y Piacenza que el papa había proyectado para su hijo Pier Luigi; este último punto generó cierto malestar en la corte imperial, pues Carlos V había pensado ofrecerlo a Ottavio Farnese y no aprobó su creación.