All’età di 9 anni appare in vari spot pubblicitari, tra i quali quello del McDonald's. Nel 2012 ottiene una parte nel film I Heart Shakey. Il successo arriva nel 2013, quando prende parte al cast della serie televisiva The Goldbergs, interpretando Adam Goldberg, il più giovane della famiglia.
Giambrone è anche un doppiatore, infatti ha prestato la sua voce in vari episodi di serie animate, come Adventure Time e Clarence.
