Ljungberg var sønn av bruksbestyrer August Petter Ljungberg og Berthea Lequamb. Han tok eksamen fra Krigsskolens øverste avdeling 1906, den militære høyskolen i 1909, og ble premierløytnant i 1. Akershusiske Brigade i 1906. Han tjenestegjorde som adjutant ved Smålenenes linjebataljon fra 1910, og hadde permisjon og opphold i Sør-Amerika i 1911 til 1912. Ljungberg ble gift i Oslo 14. januar 1928 med hoffrøken Beate Konow Søeberg (1901–1968), datter av konsul på Sumatra Thomas Konow Søeberg. Hennes søster, Agnes, var gift med komponist og dirigent Olav Kielland.