Cohn stammte aus einer wohlhabenden jüdischen Breslauer Kaufmannsfamilie. Er studierte ab 1906 Geschichtswissenschaft in Breslau mit zeitweiligen Aufenthalten in Heidelberg und schloss das Studium 1906 mit einer 1910 veröffentlichten Dissertation über die normannisch-sicilische Flotte ab.^[1] Cohn machte das Staatsexamen für die höhere Lehrerausbildung, obwohl er eine akademische Laufbahn an der Universität Breslau anstrebte; den Plan konnte er wegen Vorbehalte gegenüber jüdischen Wissenschaftlern nicht umsetzen. Auch Bemühungen, eine Professur an der neuen pädagogischen Hochschule zu erhalten, blieben erfolglos. So wurde Cohn 1919 Lehrer am Johannesgymnasium in Breslau. Er war ein guter Lehrer und bei seinen Schülern beliebt. ^[2] Einer seiner Schüler war der renommierte Historiker Walter Laqueur, der in einem Beitrag 1996 auf den Chronisten Cohn aufmerksam machte. ^[3]
Cohn war aktiver Soldat im Ersten Weltkrieg und wurde mit dem Eisernen Kreuz ausgezeichnet.

Trotz zunehmender Repressalien versuchte Cohn, der sich weiterhin Deutschland verbunden fühlte, zum Beginn des Nationalsozialismus mit seiner zweiten Ehefrau Gertrud und zwei Töchtern in Breslau (zwei Kinder aus erster Ehe und ein Kind aus der zweiten Ehe waren bis 1940 emigriert) zu bleiben und dokumentierte in seinen Tagebüchern das Leben im Nationalsozialismus und damit den Untergang seiner Familie und der jüdischen Gemeinde von Breslau, der drittgrößten Deutschlands. Als die Verfolgung der Juden in Deutschland schlimmer wurde, dachten die Cohns über eine Emigration nach. 1937 unternahmen seine Frau und er eine Reise nach Palästina. Es fand sich allerdings in Palästina keine Arbeitsmöglichkeit für Cohn, der für körperliche harte Arbeit nicht gesund genug war. Der Kibbuzz, dem Cohn gerne beigetreten wäre, lehnte die Aufnahme der Cohns ab. Da Cohns Frau überdies von den Verhältnissen in Israel überhaupt nicht angetan war, verwarf das Ehepaar die Emigrationspläne. Als sie 1939 nach der Reichspogromnacht flüchten wollten, verhinderten die Nationalsozialisten nach Beginn des Zweiten Weltkrieges weitere Emigrationen. Nun war die Cohns gezwungen, den Nationalsozialismus in Breslau zu überstehen.
Am 21. November 1941 wurde die Familie festgenommen und nach Kaunas in Litauen deportiert. Am 29. November wurden Willy Cohn, Ehefrau Gertrud und die beiden Töchter Susanne und Tamara im Fort IX zusammen mit 2000 Juden aus Breslau und Wien erschossen.

Seine Tagebücher sind heute in den „Central Archives for the History of the Jewish People“ in Jerusalem archiviert und wurden als einmaliges Zeitzeugnis jüdischer Geschichte im Dezember 2006 erstmals veröffentlicht.

Cohn gilt neben Victor Klemperer als einer der wichtigsten Chronisten der Verbrechen der Nationalsozialisten.^[4] 2010 wurde zu seinem Gedenken am Großen Ring in Breslau eine Gedenkplakette enthüllt.