In Kassel besuchte Dörnberg das Reform-Realgymnasium und studierte nach dem Abitur in Heidelberg, Bonn, München, Marburg und Frankfurt Rechtswissenschaften. 1925 legte er an der Universität Marburg seine rechtswissenschaftliche Dissertation zum Thema "Der Preussische Staatsrat" vor.

Dörnberg gehörte ab 1955 bis 1983 dem Hessischen Beirat der Bank an

Im Geschäftsbericht von 1955 lautete sein Titel noch "Freiherr" und ab 1969 "Reichsfreiherr"

Seine Karriere als Diplomat war zielstrebig: 1926 als Privatsekretär in Washington bei Adolf Georg Otto von Maltzan, 1933 als Attache in Bukarest, Herbst 1933 bis 1936 in Reval (heute Tallinn), von 1936 bis 1937 Legationssekretär im Auswärtigen Amt, von 1937 bis 1938 als Legationssekretär in London bei dem späteren Reichsaußenminister Joachim Ribbentrop, von 1938 bis 1945 als Ministerialdirigent Chef des Protokolls im Reichsaußenministerium in Berlin. Mit dem 1946 in Nürnberg hingerichteten Ribbentrop verband ihn eine Duzfreundschaft.

Dörnberg war am 1. Januar als Landesschulungsleiter der NSDAP in Estland der Partei beigetreten und 1938 anlässlich einer Reise Hitlers nach Rom in die SS mit dem Rang eines Obersturmführers. Anschließend wurde er zum SS-Oberführer befördert.

In "Das Amt und die Vergangenheit" wird berichtet, dass Dörnberg im Dienst "stets das SS-Zivilabzeichen" trug.

Von seinen Vernehmungen 1947 in Nürnberg einige Auszüge:

Bis mindestens 2005 hing Dörnbergs Porträtfotografie im Flur der Protollabteilung des Außenministeriums.