Kahlenberg spilte 97 kamper for Brøndby IF i den danske superligaen og scoret 28 mål i perioden 2001–2005, før han ble solgt til franske AJ Auxerre. Der spilte han med det alltid krevende draktnummer 10. Han var også klubbens kaptein. Den 28. mai 2009 ble Kahlenberg presentert som ny spiller i VfL Wolfsburg, fra 1. juli 2009. Han ble dermed den første forsterkningen til laget etter at de tok mesterskapet tilbake.