כהן נולד במצרים בשנת 1924 למשפחה יהודית ממוצא סורי. כבר בילדותו גילה כישרון מיוחד לשפות, זיכרון יוצא דופן וקסם אישי. לאחר עליית משפחתו לישראל ב-1950 נשאר אלי במצרים ויצר קשרים ראשונים עם שירותי הביטחון הישראליים. הוא אף נעצר שם בעקבות פיגועים שביצעו פעילי מודיעין, אך שוחרר בהיעדר ראיות. לאחר מבצע קדש בשנת 1956 גורש אלי כהן ממצרים לאיטליה ומשם עלה לארץ. ב-1959 נשא אלי לאישה את נדיה, אחות במקצועה שעלתה מעיראק, ועבד כמנהל חשבונות במשביר לצרכן.
בשנת 1960 גויס אלי ליחידה 188 של אמ"ן. בתום הכשרה אינטנסיבית באסלאם ובתרבות הסורית, נשלח כהן לארגנטינה בכיסוי של סוחר ממוצא סורי בשם כאמל אמין ת'אבת. הוא יצר קשרים חברתיים מעולים עם הקהילה הסורית שם, ובינואר 1962 נכנס לדמשק ושכר דירה סמוך למטכ"ל הסורי. במהרה התחבר עם בכירים במפלגת הבעת', ביניהם אחיינו של הרמטכ"ל הסורי, והחל להעביר מידע חיוני לישראל.
ידיעות הזהב
המהפכה בסוריה ב-1963 העלתה לשלטון את חבריו של כהן, וקשריו הפכו להיות מכרה זהב עבור המוסד הישראלי. בשל שיוכו למפלגה ונאמנותו לנשיא, קצינים בצבא הסורי החלו לשתף אותו במידע סודי ולהזמין אותו לסיורים בבסיסים. כך, הצליח כהן לבקר ברמת הגולן, אזור אסטרטגי סגור, ולהעביר מידע קריטי על הבסיסים והיערכות הצבא, שהיה חיוני לכיבוש רמת הגולן במלחמת ששת הימים. בסך הכול סיפק כהן למוסד עשרות דיווחים מפורטים על השלטון ועל הצבא הסורי.
ביוני 64' הושלמה בניית המוביל הארצי, שהוביל מים מהכנרת אל כל רחבי הארץ. בפגישה של מדינות הליגה הערבית באותה שנה הוחלט בתגובה לפתוח במפעל בנייה ענק משלהם, אשר יטה את מקורות הירדן – מי החצבני והבניאס – כדי שלא יגיעו אל הכנרת, במטרה לייבש את מדינת ישראל הצעירה. במפגש חברתי של מפלגת הבעת' נתקל אלי כהן בקבלן שנבחר לבצע את החפירות – מחמוד בן-לאדן, אביו של אוסמה בן-לאדן (אז בן שבע). בן-לאדן, שידע כי כהן-ת'אבת מקורב לצמרת הסורית, חשף בפניו את כל פרטי התוכנית. בזכות המידע המדויק שהעביר כהן למוסד הצליח חיל האוויר הישראלי להשמיד את ציוד הבנייה ולסכל את התוכנית.
נפילתו של גיבור
באוקטובר 1964 הגיע אלי לביקור בארץ לרגל הולדת בנו שי. בשלב הזה הבינו בני משפחתו לאן הוא נוסע וניסו לשכנע אותו להישאר בארץ, אבל בכירים בצה"ל שכנעו אותו להשלים את עבודתו החשובה ולשוב לדמשק. בנובמבר באותה שנה הפציצו מטוסי חיל האוויר הישראלי את הציוד ההנדסי שהוכנס לרמת הגולן לצורך העבודות הסוריות להטיית מקורות המים, ובכך סיכלו את התוכנית. הפגיעה המדויקת עוררה חשד בקרב שירותי הביטחון הסוריים.
בינואר 1965 נתפס כהן בדירתו בעת ששידר מידע. ב-22 בפברואר, לאחר חקירות קשות ועינויים, הוא הועמד למשפט ונידון למוות. ניסיונותיה של ישראל להצילו נכשלו. יום לפני ההוצאה להורג כתב כהן מכתב פרידה מרגש למשפחתו, וביקש מהם להישאר מאוחדים ולהמשיך הלאה בחייהם. הוא ניצל את ביקורו של הרב הראשי של דמשק, הרב נסים אנדיבו כהן, בתאו, לאמירת קדיש על אביו ולהעברת המכתב לארץ.
ב-18 במאי 1965, ט"ז באייר תשכ"ה, הוצא אלי כהן להורג בתלייה בכיכר מרכזית בדמשק. סיפורו הפך לסמל של גבורה, תחכום והקרבה למען מדינת ישראל.