Dörnberg besuchte das Gymnasium in Arnsberg und trat am 5. November 1852 in das Garde-Reserve-Infanterie-Regiment der Preußischen Armee ein. Mit seiner Beförderung zum Sekondeleutnant wurde er am 7. März 1854 in das 9. Husaren-Regiment nach Trier versetzt und ab Mitte August 1857 als Regimentsadjutant verwendet. Daran schloss sich von Juli 1860 bis Ende Juni 1864 eine Kommandierung als Adjutant zur 15. Kavallerie-Brigade nach Köln und die zwischenzeitliche Beförderung zum Premierleutnant an. Anfang Mai 1866 erfolgte seine Ernennung zum Adjutanten beim Generalkommando des VIII. Armee-Korps in Koblenz. Im gleichen Jahr nahm Dörnberg als Adjutant der Elbarmee während des Deutschen Krieges an den Kämpfen bei Hühnerwasser, Münchengrätz und Königgrätz teil. Für sein Verhalten erhielt er den Kronenorden IV. Klasse mit Schwertern und kehrte nach dem Friedensschluss zum 9. Husaren-Regiment zurück. Dort avancierte Dörnberg am 30. Oktober 1866 zum Rittmeister und Eskadronchef. Mitte Februar 1870 wurde er Adjutant beim Generalkommando des XI. Armee-Korps in Kassel. In dieser Stellung nahm Dörnberg 1870/71 während des Krieges gegen Frankreich an den Schlachten bei Weißenburg, Wörth und Sedan, der Beschießung von Pfalzburg sowie der Belagerung von Paris teil.