W tym samym czasie startował w serii GP2, będącej bezpośrednim przedsionkiem Formuły 1, w zespole Arden International. Od razu zrobił na wszystkich spore wrażenie, wygrywając w swoim zaledwie drugim wyścigu. Mimo iż w dalszej części sezonu nie było już tak dobrze, Niemiec mógł cieszyć z ostatecznych wyników, które uzyskał (11. lokata z dorobkiem 25 punktów).
Dzięki zachęcającym rezultatom, Michael dostał szansę angażu w mistrzowskiej stajni ART Grand Prix. Słabsza dyspozycja zespołu oraz kontuzja Niemca spowodowały, że ani razu nie zdołał zapunktować. W wyniku tej sytuacji został zastąpiony przez innego kierowcę juniorskiego Red Bulla – Szwajcara, Sébastiena Buemiego.
Po tym wydarzeniu Niemiec znalazł jednak dla siebie miejsce w World Series by Renault, gdzie jeździł w zastępstwie swojego rodaka – Sebastiana Vettela, który awansował do Formuły 1. Po zaledwie pięciu eliminacjach ponownie utracił posadę – tym razem na rzecz Kanadyjczyka, Roberta Wickensa.
Ammermüller postanowił wziąć udział w narodowej ekipie Niemiec w A1 Grand Prix (odbywającym się w przerwie zimowej). Pobyt w tym serialu mógł zaliczyć do całkiem udanych. Pokaźna suma 41 punktów z dorobkiem jednego zwycięstwa i pole position na torze w Chinach, dała jego zespołowi 8.