Kariera Malkin spędził 27 lat w Mosadzie, najpierw jako agent, a później jako szef operacji. Jako szef operacyjny odegrał ważną rolę w pojmaniu w marcu 1961 , sowieckiego szpiega, który przeniknął do najwyższych szczebli izraelskiego rządu. Prowadził również operację przeciwko nazistowskim naukowcom zajmującym się bronią jądrową, którzy pomagali egipskiemu programowi rozwoju tej broni po II wojnie światowej.

Najsłynniejsza misja Malkina miała miejsce 11 maja 1960 roku, kiedy wraz z grupą agentów Mosadu kierowaną przez Rafiego Eitana schwytali Adolfa Eichmanna, który mieszkał i ukrywał się w Argentynie. Odgrywał on kluczową rolę w organizowaniu eksterminacji Żydów podczas II wojny światowej. Un momentito, señor (Chwileczkę, proszę pana) to słowa, które wypowiedział po hiszpańsku, zbliżając się do Eichmanna. Eichmann coś podejrzewał i obawiając się o swoje życie, zaczął uciekać, ale kilku agentów Malkina zablokowało drogę ucieczki. Następnie Malkin złapał go za szyję, powalił na ziemię i zaprowadził do samochodu, który zabrał ich do domu pod Buenos Aires.

W 1989 roku izraelska gazeta „Ma’ariw” nazwała go „jedną z największych postaci w historii Mosadu”.