Ο Eli Cohen γεννήθηκε το 1924 στην Αλεξάνδρεια της Αιγύπτου, από εβραϊκή οικογένεια, και σπούδασε στο Πανεπιστήμιο Φαρούκ στο Κάιρο.
Το 1956, μετά από μαζικές απελάσεις Εβραίων στην Αίγυπτο, αναγκάστηκε να εγκαταλείψει τη χώρα και εγκαταστάθηκε στο Ισραήλ.
Το 1957 κατατάχθηκε στον ισραηλινό στρατό. Σύντομα προσπάθησε να ενταχθεί στη Μοσάντ, όμως αρχικά απορρίφθηκε.
Η Μοσάντ τον προσέλαβε τελικά, όταν αναζητούσε κάποιον για να διεισδύσει στη συριακή ηγεσία. Ο Cohen βρέθηκε στα αρχεία των υποψηφίων που είχαν απορριφθεί, καθώς κανείς από τους υπάρχοντες πράκτορες δεν κάλυπτε τις απαιτήσεις της αποστολής.
Ο Cohen εγκαταστάθηκε στη Δαμασκό το 1962. Η Μοσάντ είχε σχεδιάσει προσεκτικά τις κινήσεις του για την οικοδόμηση σχέσεων με υψηλόβαθμους Σύρους πολιτικούς, αξιωματούχους και με τη διπλωματική κοινότητα.
Μέχρι το 1965 προμήθευε το Ισραήλ με ευρύ φάσμα απόρρητων πληροφοριών. Θεωρείται ότι οι πληροφορίες που συγκέντρωσε συνέβαλαν σημαντικά στη νίκη του Ισραήλ στον Πόλεμο των Έξι Ημερών.
Τον Νοέμβριο του 1964 δήλωσε ότι επιθυμούσε να τερματίσει την αποστολή του, φοβούμενος ότι θα εντοπιστεί. Ωστόσο, η Μοσάντ του ζήτησε να συνεχίσει. Οι συριακές υπηρεσίες ασφαλείας εισέβαλαν στο διαμέρισμά του στις 24 Ιανουαρίου 1965 και τον συνέλαβαν την ώρα που επικοινωνούσε με το Ισραήλ.
Το Ισραήλ κατέβαλε μεγάλες προσπάθειες για να τον σώσει, όμως απαγχονίστηκε στην πλατεία Marjeh της Δαμασκού στις 18 Μαΐου 1965. Η Συρία έχει απορρίψει επανειλημμένα τα αιτήματα της οικογένειάς του για την επιστροφή των λειψάνων του.
Το 2019 το Netflix παρήγαγε τη σειρά «The Spy», βασισμένη στη ζωή του Cohen.
