År 1937 var von Dörnberg legationssekreterare vid den tyska ambassaden i London och lärde där känna den tyske ambassadören Joachim von Ribbentrop. Han bistod Ribbentrop vid Münchenkonferensen 1938 och vid undertecknandet av Molotov–Ribbentrop-pakten den 23 augusti 1939. Under andra världskriget var von Dörnberg chef för protokollavdelningen vid Auswärtiges Amt; han efterträdde Vicco von Bülow-Schwante på denna befattning.