Poté se stal asistentem J. H. van't Hoffa, po jeho odchodu do Berlína asistoval v Amsterdamu H. W. B. Roozenboomovi a v roce 1896 se zde stal docentem fyzikální chemie. V roce 1899 studoval u Svante Arrhenia ve Stockholmu. 24. října 1901 byl jmenován mimořádným profesorem fyzikální chemie na Amsterdamské univerzitě, svou práci zde 9. prosince téhož roku zahájil přednáškou „O extrémech v oblasti obecné a fyzikální chemie“ (). 23. června 1902 se stal profesorem chemie na Univerzitě v Utrechtu. V Utrechtu se podílel organizačně i na chodu školy a v akademických rocích 1915–1918 zde byl rektorem. V roce 1939 zde získal čestný doktorát. Po německém obsazení Nizozemska byl Ernst Cohen internován v několika koncentračních táborech, mezi jinými i v tranzitním táboře Westerbork. Zahynul v plynové komoře koncentračního tábora Auschwitz II – Birkenau.