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Elle commence sa carrière en 1918 dans un film de Jacques de Baroncelli, puis se tourne vers le théâtre et l'opérette et crée successivement deux opérettes légères d'Henri Christiné et Albert Willemetz, Phi-Phi en 1918 puis Dédé (avec Maurice Chevalier) en 1921. En 1926, elle épouse le comte Stanislas de La Rochefoucauld-Doudeauville, l'écrivain Colette étant son témoin. Divorcée en 1931, elle ne s'est jamais remariée par la suite. Elle joue dans plusieurs films quand le cinéma devient parlant.
Profondément épris, l'explorateur Victor Point se suicide en sa présence au cours d'une promenade en barque en 1932.
Pendant l'Occupation, elle dirige, avec Roger Capgras, le théâtre des Ambassadeurs[2], mais son attitude à l'égard des Allemands, pendant cette période, lui est reprochée à la Libération. Son dossier sera classé sans suite. Il faut souligner qu'à cette époque elle était fiancée à un grand résistant Philippe Porges. Elle se retire alors de la scène, puis elle réapparaît au théâtre et dans quelques films jusqu'au début des années 1960. Elle se consacra alors à sa nouvelle passion : la peinture.
Alice Cocéa est morte à 70 ans, d'une brève maladie. Elle a été enterrée au cimetière de Saint-Brisson-sur-Loire, dans le Loiret[3]. Sa sépulture a récemment été réhabilitée par son neveu par alliance, Armand de La Rochefoucauld.
Depuis 2017, il existe une association créée par deux passionnés, Marie-Thérèse Thierry et Gérard Damion, l'Association « Les Amis d'Alice Cocéa », destinée à mieux faire connaître la vie et la carrière de cette comédienne qui connut la célébrité mais est oubliée de nos jours, et à rechercher tout ce qui la concerne.