Union er ubeseiret så langt denne sesongen. Det gir tabelltopp, poenget foran Freiburg som måtte nøye seg med 0-0 mot Borussia Mönchengladbach søndag.
Bayern München, Hoffenheim og Borussia Dortmund er ytterligere ett poeng på etterskudd.
I forrige serierunde imponerte Union Berlin ved å holde Bayern München til uavgjort.
Morten Thorsby var ikke å finne i Union-troppen som spilte mot Köln. «Syk», svarte landslagssjef Ståle Solbakken til NTB på spørsmål om hvorfor 26-åringen ikke var med.
I søndagens kamp gikk serielederen offensivt til verks og tok ledelsen etter kun fire minutters spill. Et innlegg fra Sheraldo Becker ble styrt i eget mål av Kölns Timo Heubers.
Kun fire minutter deretter fikk Union straffe da dommeren oppdaget en straffbar hands foran hjemmelagets mål. Jordan Siebatcheu leverte imidlertid et svakt forsøk fra krittmerket. Dermed fikk Köln-keeper Marvin Schwaebe en enkel jobb med å forhindre 2-0.
Union styrte uansett begivenhetene og fikk også et mål annullert for offside før pause.
Köln ble redusert til ti mann etter 81 minutter da Luca Kilian fikk sitt andre gule kort.