军方侦测到来自科恩住所的非法无线电传送。四名情报局官员在早上破门而入，当时科恩正在发送讯息，人赃并获，科恩被捕。
处决.1月24日，叙利亚宣佈成功抓获一名以色列间谍。科恩在扣留期间受尽酷刑折磨，同时以色列亦展开营救行动。科恩在军事法庭接受秘密审判，纵使欧洲各国律师自愿替他辩护，但都一一被拒。1965年5月18日，科恩写下给妻子的遗书后，便带到烈士广场准备处决。科恩拒绝戴上行刑眼罩。他在凌晨三点三十五分离开人世，成千上万名市民观看他的遗体，身上的白纸以阿拉伯文写满他的罪行。在以色列各