1962年1月1日，科恩登上了从热那亚开往贝鲁特的“阿斯托里亚”号客轮。他用一瓶名贵红酒，很快与船上的阿拉伯巨商沙伊特·阿尔德成了朋友，阿尔德亲自开车把他带过了黎巴嫩与叙利亚边界，到达了大马士革。

大马士革的归国富豪

　　到达大马士革后，归国富豪“塔贝特”在市中心找到一栋奢华的公寓，公寓的位置是科恩认真考察过的，窗户对面就是叙利亚总参谋部，附近住的都是叙利亚的军官，同时许多金融和工商界人士也住在这里。居住在这样的地点，反而不会引起怀疑。科恩将无线电发报机巧妙地安放在微波炉里，天线固定在房顶上。
　　科恩就利用公寓的绝佳位置观察叙利亚总参谋部的窗户，他从早上到夜间，不停地观察统计总参谋部窗户和人员变化的情况。很快，他就发现了其中的规律，夜间，有五个房间的灯光是从来不灭的，那显然是值班室，这没有什么稀奇的。只有当其他房间里的灯光出现彻夜不灭的情况时，才说明有情况发生。1962年3月初，叙利亚总参谋部灯火彻夜通明，显示出其在策划大规模行动，科恩将此情报报告给特拉维夫，以军加强了前线防守，在边境冲突中大获全胜。
　　科恩依靠自己在阿根廷发展的人脉，结识了一大批侨居阿根廷本地的叙利亚政界和军方的中高层人士，与在阿根廷的情况一样，叙利亚人也被这位兼具个人魅力和巨额财富的归国侨民迷住了，科恩不断地向朋友们倾诉着自己对叙利亚的热爱：“多年漂泊，我终于回到了故土，再也不想离开。”他很快得到了周圍朋友们的好感。科恩出手大方，又善于揣摩他人的心意，经常送一些符合朋友们口味的礼物，人们都相信他。由于靠近总参谋部的位置，科恩的公寓成为叙利亚青年军官聚会派对的固定场所，科恩成立了“塔贝特进出口贸易公司”，出口叙利亚家具和艺术品。科恩家里的聚会闲谈为他提供了源源不断的情报，他将搜集的情报藏匿在家具和艺术品之中，大批量地运往以色列。苏联为叙利亚提供的援助情况，武器和军队的调动情况，甚至叙利亚部队高层的秘闻，摩萨德都了如指掌。许多叙利亚的小人物以能够参加科恩家里的聚会为荣，在这里他们可以结识高层人士。科恩明面上经常把自己扮演成烂醉如泥的酒鬼，暗地里却观察和记录军方人士的谈话，并进行分析。他还包养多个情妇，这些掩饰之举带来了不错的效果，人们都丝毫不怀疑这个热爱祖国、出手阔绰而又风流倜傥的“塔贝特”做这些事情的真实意图。 　　戈兰高地是中东地区的军事要地，它的形状呈长条状，长71公里，宽约43公里，面积不到两千平方公里，海拔约600米。戈兰高地被称为巴勒斯坦地区的“水塔”，以色列全国40%的淡水资源来自戈兰高地，在干旱的中东地区，掌握了水资源，就掌握了生存权。但这块高地属于叙利亚，对此，以色列人一直如鲠在喉。叙利亚人在戈兰高地上布置了炮兵阵地，经常向以色列发难，以色列一直处于水源危机之中。科恩心里很痛苦，他有意识地搜集关于戈兰高地的军事情报。

　　科恩通过沙龙活动认识了叙利亚总参谋长的侄子马阿齐·扎赫雷丁。马阿齐带着科恩多次参观戈兰高地的军事设施和办公场所，从高处俯视以色列容易受到攻击的农场和公路。科恩利用他超凡的记忆力记下了所有叙利亚碉堡、掩体和火力的位置。看到叙利亚战士们在酷热中站岗，科恩灵机一动，向叙利亚军方提出捐献速生的桉树，作为战士们的纳凉处的建议，叙利亚军方欣然同意。他们却没有想到，这些桉树成为以色列空袭叙利亚阵地的最好目标。
　　1967年6月，第三次中东战争（六日战争）中，以色列利用科恩采集的大量关于戈兰高地的情报，采取先发制人的战术，以较少的代价击败了阿拉伯国家联军，从此控制了包括戈兰高地在内的6万多平方公里土地至今，彻底改变了以色列的军事劣势。摩萨德庆功会上，摩萨德首脑梅厄·阿米特把他能想到的最好的词都奉献给了自己的下属：“在我们这个职业中，我们每个人都总有一天会想起我们人类本身的局限性，可是，科恩从来不同意有这种局限性，他是最伟大的人，是我们中间最杰出的人。”

叙利亚的政坛大亨

　　科恩在公寓宴会中认识了叙利亚国家出版局局长乔治·赛弗，赛弗是个精力旺盛、好奇心很强的人，他对科恩所讲的巴黎的风花雪月的故事很感兴趣。科恩投其所好，连编带造地讲了很多，让赛弗充满遐想，垂涎不已。两个人迅速熟络起来。科恩向赛弗大献殷勤，说自己很羡慕新闻界高官，能够左右舆论，影响世界，而自己只能当一个逐利的商人。赛弗听了非常舒服，他邀请科恩去他的办公室参观。科恩准时赴约，言谈中，赛弗提出自己与刚刚从阿根廷返回叙利亚的哈菲兹将军很熟，并欣然同意带领科恩拜访将军。
　　哈菲兹将军返回叙利亚后，积极地参与社会活动，成了知名政客。哈菲兹将军回忆起了自己在阿根廷与科恩的交往，对他的到来表示欢迎。科恩送给将军一听上等烟叶，并向这位爱国主义者表示尊敬，接着大谈特谈自己对叙利亚的热爱和发展叙利亚经济的计划。将军听了很受感动，他赞赏科恩的宏大计划，并称科恩为“我的兄弟”，并说：“记住，我的家就是你的家。”
　　科恩与赛弗的交往越来越深入，赛弗经常在下班后去科恩的公寓，两个人一谈就是好几个小时，科恩逐渐了解到叙利亚高层的许多秘闻和动向，不用说，这些消息很快就传到了特拉维夫。科恩了解到叙利亚高层一直有河流改道约旦河的计划，这项计划将切断以色列的水源。科恩利用赛弗好色的弱点，为赛弗牵线搭桥介绍女友，赛弗也将自己的人脉和信息源源不断地提供给科恩。通过赛弗，科恩还认识了叙利亚伞兵突击部队的司令哈图姆上校，两人经常到科恩的寓所举行派对。两条情报来源经常被科恩充分利用，互相印证。1963年春季，科恩发现叙利亚政局发生剧烈变化，哈图姆无意中向科恩泄露了一场政变正在酝酿之中的情报。科恩准确地把这条情报传给摩萨德，却不知为何受到了忽视，然而一个月后的1963年3月8日，政变爆发了，哈里里上校发动军队推翻了旧政权，科恩的朋友哈图姆在这次政变中立下功勋，占据了科恩寓所旁的总参谋部和大马士革电台。这件事使得科恩距离叙利亚的政治核心越来越近，哈图姆上校在结束夺权行动后，第一时间给科恩打电话：“我想借用你的寓所，开个庆功会！”科恩爽快地答应了。
　　政变后，叙利亚复兴社会党掌握了大权，科恩的旧友——哈菲兹将军成为新政府内政部长。科恩的朋友圈又多了一位重量级人物。1963年夏天，叙利亚政局又发生巨变，总参谋长哈里里被撤职，而哈菲兹将军登上了国家元首的职位，成为叙利亚的头号人物。科恩给这位他的老朋友送去了一份厚礼，庆祝他的上位。哈菲兹也邀请科恩参加就职典礼，两人一起把酒庆祝。科恩为哈菲兹提供了部分资金支持，进一步获得了他的信任。不用说，这些资金的真实来源是摩萨德。
　　最高层的关系帮助科恩搜集到更多的情报，他多次参观戈兰高地的建筑工事，将叙利亚改道约旦河的情报汇总，为上级提供了完整的计划。特拉维夫的高层为这一计划而震惊，因为，叙利亚计划建设一栋大坝，将河水提升到800英尺高的渠道上去，一旦它得到执行，以色列将随时面临洪水压顶的危险，并失去水源。科恩将这些情报加以分析后发往特拉维夫，这为第三次中东战争中以色列的胜利打下了基础。但是由于这次的情报太过重要，摩萨德向科恩提出了更加全面和丰富的情报需求，科恩连续五个星期向特拉维夫发出31封电报，而且是在每天的同一时间发出。附近的印度大使馆工作人员抱怨每天同一时间都会受到无线电干扰，这引起了叙利亚安全部门的注意，他们用搜索设备将范围缩小到了科恩所在的街区，这使得科恩处于危险之中……
　　科恩在叙利亚政坛左右逢源，成为社会名流，以哈菲兹总统为代表的叙利亚高官非常信任他，哈菲兹总统甚至提出，要讓科恩担任叙利亚的国防部副部长。科恩将此邀请报告特拉维夫后，因为害怕曝光而暴露真实身份，故而拒绝了此邀约。但是这也足以体现科恩在叙利亚的地位，他是不折不扣的叙利亚政坛大亨。

偷走戈兰高地的人

　　1965年1月，潜伏在以色列的埃及间谍杰克·比顿在法兰克福停留，他无意中看到报纸上有一幅叙利亚总统视察戈兰高地的图片，陪同总统的还有几位官员，其中有一位叫做“卡马尔·阿明·塔贝特”的人引起了他的注意，他发现这个人长得酷似自己在埃及参与“歌珊行动”时共事的伊利·科恩。结合以色列在近年来的一系列军事行动中始终占据情报优势，杰克·比顿怀疑此人是以色列间谍。他迅速将此情况汇报给德国的上级，上级要求他立刻返回埃及，在埃及情报总局和叙利亚当局的联合调查下，科恩的真实身份终于浮出水面。 　　1965年1月21日早上，科恩刚刚给特拉维夫发完电报，正在等待来自特拉维夫的指示时，公寓的大门传来了一阵巨响，科恩马上本能地把发报机收起来。但是为时已晚，闯入公寓的便衣警察迅速制服了他，科恩甚至没有机会吞下早已备好的快速自杀药丸。叙利亚反间谍机构的首脑苏达尼上校恶狠狠地对科恩说：“你这个该死的间谍，我们终于抓住你了。”
　　科恩说：“怎么了？为什么要抓我，我是阿根廷来的叙利亚商人！”
　　苏达尼没有继续和科恩的谈话，就这样，这位享有“西方佐尔格”之称的以色列间谍被捕了。苏达尼上校逼迫科恩向总部发送了一条电报，从中，科恩通過指法的变化告诉特拉维夫，他已经落入了敌人手中。与科恩相关的大约500人也同时被捕，包括科恩的好朋友沙伊特·阿尔德、马阿齐·扎赫雷和乔治·赛弗。
　　以色列立即展开一场全球范围的国际营救活动，以色列总理艾希科尔和以色列外长果尔达·梅依尔立即动员国际势力给大马士革施加压力，试图取消死刑。以色列总理和教皇保罗六世亲自出面呼吁，甚至外长梅依尔还向苏联提出恳求。
　　尽管国际上说情的人很多，最后叙利亚政府仍维持死刑判决。科恩于1965年5月19日凌晨三点半在大马士革的马耶广场被当众绞死。
　　1965年5月15日，科恩在写给妻子的最后一封信中说：

　　“……我求求你，亲爱的纳迪亚，不要花时间为已经过去的事情哭泣。保重好自己，期待更美好的未来！”
　　在刑场上，苏达尼上校向科恩问道： “你还有什么要说的吗？你在叙利亚有同谋吗？”科恩仍旧重复着自己的供词：“我并不以为我有什么罪过，我仅仅是做了我该做的而已。”随后，他转身离开上校，径直走向绞刑架。他拒绝让刽子手给他蒙上遮眼罩。拉比为他做了最后一次祈祷。
　　1967年6月5日，以色列先发制人，挑起第三次中东战争，以色列以阵亡900人的代价，消灭阿拉伯国家军队2万人，击伤4万人，俘6500人，以军损失战机26架、坦克60辆，却击毁了对方400多架飞机、500多辆坦克，更为重要的是，以色列仅用几个小时的时间，一举占领了戈兰高地。1967年的六日战争是中东战争中最具历史意义的转折点之一，也是20世纪军事史上最具有压倒性结局的战争之一。而科恩也因为在这次战争情报上的巨大贡献被视为“偷走戈兰高地的人”。
　　科恩从此成为以色列的民族英雄。 许多街道和街区都以他的名字命名。多年来以色列政府及科恩的家属一直要求叙利亚归还科恩的遗体（骨），但始终遭到拒绝，他的事迹被拍了电影《不可能的间谍》和剧集《特工科恩》，描述了他的间谍生涯。