Начал учиться музыке с освоения виолончели, однако систематическое образование получил как инженер и после окончания Королевского технологического института на протяжении большей части жизни (1912—1968) работал в Шведском управлении патентов и регистрации (с 1936 года — в должности начальника отдела).
В 1908 году Аттерберг опубликовал своё первое сочинение, Рапсодию для фортепиано с оркестром, и лишь после этого в 1910—1911 гг. прошёл формальный курс композиции в Стокгольмской консерватории у Андреаса Халлена.Тем не менее, творчество Аттерберга достаточно рано встретило признание.
В 1919 году его скрипичный концерт был впервые исполнен Альмой Муди с Берлинским филармоническим оркестром под руководством Макса фон Шиллингса, а в 1922 в Германии состоялись премьеры его Третьей и Четвёртой симфоний.
В 1924 году он стал одним из соучредителей Шведского общества композиторов, в 1926 был избран членом Шведской академии музыки (в 1940—1953 гг. он занимал пост её секретаря).
В 1928 году Аттерберг добился наибольшего международного успеха: звукозаписывающая фирма Columbia к 100-летию смерти Франца Шуберта объявила конкурс на лучшую симфонию, вдохновлённую «Неоконченной симфонией» Шуберта, и Аттерберг стал его победителем со своей Шестой симфонией, выиграв денежный приз в 10 000 долларов (за симфонией закрепилось несколько ироническое прозвание «Долларовая симфония» (швед. Dollarsymfonin), а музыковед Иван Соллертинский, в рамках антибуржуазного обличения текущего состояния западной музыки, охарактеризовал её как эпигонскую).Аттербергу принадлежат пять опер, три балета, театральная музыка (в том числе к таким пьесам, как «Сестра Беатриса» , «Антоний и Клеопатра» , «Буря» ), девять симфоний, девять оркестровых сюит и многое другое.Как дирижёр Аттерберг в 1916—1922 гг. возглавлял оркестр Королевского драматического театра в Стокгольме, в дальнейшем же дирижировал преимущественно собственными сочинениями.
В 1919—1957 гг. он активно выступал как музыкальный критик в газете Stockholms-Tidningen.
В 1938—1943 гг. был активным деятелем Шведско-немецкого общества.