Nació en Padingbüttel, y recibió su educación médica en Göttingen, donde uno de sus profesores era su tío Konrad Johann Martin Langenbeck.

Seis años después sucedió a Johann Friedrich Dieffenbach (1794-1847) como Director del Instituto Clínico de Cirugía y Oftolmología en la Charité en Berlín, y permaneció ahí hasta 1882, cuando problemas de salud le obligaron a retirarse.

[1]​ Langenbeck era un audaz y habilidoso cirujano, pero prefería no operar mientras otros medios le proporcionaban perspectivas de éxito.

[2]​[3]​ von Langenbeck es quizás mejor conocido hoy en día como el "padre de la residencia quirúrgica".

Bajo su tutela en la Charité en Berlín, concibió y desarrolló un sistema donde los nuevos graduados médicos vivirían en el hospital mientras gradualmente asumían tareas de más responsabilidad en el cuidado y supervisión del día a día de los pacientes quirúrgicos.