本路線提供大埔富蝶邨、頌雅苑、富亨邨、大埔中心、大埔墟、廣福往來九龍塘、何文田、旺角、奧運站及柏景灣的巴士服務，回程加經太平工業中心，於1985年9月26日起投入服務，是大埔區也是整個新界區首兩條特快線之一（另一條為74X線）。初時總站為大角咀碼頭，1995年5月8日因大角咀填海與其他與大角咀碼頭為總站的路線一同遷往大角咀的新總站，1998年7月19日配合奧運站（現稱奧運站）巴士總站遷往該處，2000年7月9日再遷往柏景灣。

本路線的出現取代了72B線的地位，由於途經部份地方九廣東鐵（現稱港鐵東鐵線）能直接到達，而且受到紅色小巴及271線的競爭，而271線由大埔中心至窩打老道近亞皆老街一段重疊，客量不及其他大埔區特快線，不過本路線以路線直接及覆蓋東鐵線不能到達的地區取勝，而且271線本身客量龐大，本路線收費比起271線較便宜，能夠發揮疏導及分流的作用，客量也相當不俗的。

於2014年4月《大埔區區域性巴士路線重組建議》中，有關當局認為本路線及271線於獅子山隧道至九龍塘之一段行車路線重疊，而前者經常受到窩打老道交通繁忙影響，導致車程超出時間，影響班次穩定性。加上為善用快速但使用率偏低的青沙公路連接新界東及九龍西，因此建議本路線改經青沙公路，不再途經獅子山隧道，並將九龍區總站改為旺角道。路線編號亦相應改為272X。但建議出爐後，被大埔區議會以往來大埔至窩打老道需多繳付車資（兩線車資分別為$10.10及$11.10），及加劇客量相當高的271線的負荷而強烈反對。其後於2014年6月的修訂建議中，本路線得以保留，並改本路線抽車開辦272X線，袛提供平日早上繁忙時間提供3班往旺角方向的班次。建議經大埔區議會巴士服務小組商討後獲得通過，272X線最終於2015年1月10日起投入服務，本路線則調整班次。

位於大埔北部、富亨邨以北的富蝶邨，前身分別為匡智會松嶺村轄下的農地、大埔第9區擬建私家醫院用地，以及閒置政府土地。其中第二期所在的用地，曾於2013年進行招標，但因為僅有一個財團入標而終告流標，最終交回政府作公營房屋用途，連同富亨邨亨榮樓對面、大埔卍慈中學對面的兩幅地皮，分三期興建一個大型公共屋邨，並命名為「富蝶邨」，並在全安路近富蝶邨第一期，興建直達富蝶邨第二期的主要街道，命名為彩蝶街。位於富亨邨亨榮樓對面的富蝶邨第一期「斑蝶樓」率先於2021年11月落成入伙，而屋邨核心的第二期（共8座樓字）於2024年2月落成。因應富蝶邨第二期的落成，而本路線仍有剩餘載客力服務該邨的居民，九巴曾於2024年8月申請將本路線總站由大埔中心延長至富蝶邨，令該邨居民有全日服務的巴士路線往返九龍市區，但受到營運富蝶邨至大埔墟的專線小巴24線的營辦商反對。其後運輸署與巴士公司、小巴營辦商協調後，於同年10月將正式方案呈上大埔區議會交運會，延長路段改為取道頌雅路西段（頌雅苑）出入富蝶邨（回程繞經太平工業中心），避開與專線小巴直接競爭。最終延長路線的方案得到落實，本路線由2024年11月24日起，總站由大埔中心延長至富蝶邨，來回程仍繞經大埔中心總站。

本路線開線時主要是採用利蘭勝利二型行走，後來客量不斷上升，很快便轉用十一米三軸巴士取代，1992年6月1日因271線投入服務，本路線善用271線收車後的空調巴士提供空調服務，主要以利蘭奧林比安十一米（AL）掛帥，但又因應271線提升全日服務抽掉空調巴士車隊，1993年11月5日起轉回全普通巴士行走，成為一項「創舉」，1996年10月25日起再次增派空調巴士行走，這是唯一一條路線有如此安排的，第二次就以富豪奧林比安11米（AV）及12米（3AV）擔當主力，2003年8月16日起改為全空調服務，亦象徵所有行經吐露港公路的巴士路線已轉為全空調服務。2011年，沙田車廠（S）改派Enviro500 12米（ATE）取代丹尼士三叉戟（ATR）。2012年，改派Wright車身富豪超級奧林比安12米（AVW），2015年再度加入Enviro500（ATE）、富豪超級奧林比安（AVW）及富豪B9TL 12米（AVBWU，已撤離）以取代富豪奧林比安11米（AV），並全線低地台化。

初時本路線由沙田車廠（S）及荔枝角車廠（Ｌ）聯合派車，2016年9月5日起，全線改為沙田車廠（S）派車。2017年4月，本路線重新加入富豪B9TL 12米（AVBWU）。2018年4月，引入Enviro500 MMC（ATENU），結束本路線多年來用車「殘舊」的局面。同年9月下旬，全線改派該款巴士行走。2019年1月，本路線再次加入富豪超級奧林比安12米（3ASV），其後被富豪B9TL（AVBWU）及Enviro500 MMC（ATENU、E5T）取代。

值得一提，九巴最後3輛富豪奧林比安11米的其中一輛（AV531／HW225），於2016年9月6日最後一天服役當日行走本路線，可說是退役前的最後懷念，該車連同餘下兩部同款巴士（AV529／HV9280、AV530／HV9690）於當晚正式退役，九巴服役22年的富豪奧林比安車隊全數走進歷史，九巴的富豪車隊亦於同日正式全線低地台化。

按此處進入2024年11月24日前的九巴72X線