В конце лета Александр Гренков отправился в Троице-Сергиеву лавру — взять благословение на монашеский подвиг у гробницы преподобного Сергия, «игумена земли Русской».

Затем он опять вернулся в Липецк, но еще продолжал сомневаться и не решался порвать с миром. Начались занятия в училище, его снова приглашали в гости, он веселился сам и веселил собравшихся, но однажды, после возвращения домой, ему вдруг сделалось так горько, что он твердо решил на следующее утро, тайно от всех, не испросив даже разрешения у епархиальных властей, бежать в Оптину.

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 старчестве — особом виде духовного подвига, при котором старец руководит своими духовными чадами и нравственно исцеляет их.

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.