Dörnberg floh zunächst nach Böhmen, wo er in Nachod zum Korps des Herzogs Friedrich Wilhelm (Braunschweig-Wolfenbüttel) stieß, mit dem er weiter nach England floh. Dort diente er als Oberst in der Schwarzen Schar Friedrich Wilhelms, bevor er 1812 zum Generalmajor in der King’s German Legion ernannt wurde. Nach diplomatischen Missionen in Norddeutschland und Russland diente er im Winter 1812/13 in der russischen Armee. Während der Freiheitskriege tat er sich im Gefecht bei Lüneburg gegen den französischen General Joseph Morand hervor, wo er dessen Korps vernichtete. Für seine Verdienste erhielt er den Orden Pour le Mérite. 1814 belagerte er Diedenhofen. Nach dem Ersten Pariser Frieden kommandierte er eine Kavalleriebrigade in Mons. Nach Napoleons Rückkehr von Elba wurde er zudem mit dem Aufbau eines Nachrichtendienstes betraut. Er schickte Wellington bei dem Ball der Herzogin von Richmond am 15. Juni 1815 die entscheidende Nachricht. Als Kommandierender seiner Brigade zeichnete er sich am 16. Juni 1815 in der Schlacht bei Quatre-Bras und am 18. Juni in der Schlacht bei Waterloo aus, in der er schwer verwundet wurde. Der entscheidende Sieg von Arthur Wellesley, 1. Duke of Wellington und Gebhard Leberecht von Blücher über Napoléon beflügelte die Karriere Dörnbergs.