本路線提供大角咀、旺角、長沙灣、美孚及青衣西路往來東涌、機場後勤區、機場客運大樓及航天城的巴士服務，是運輸署於1996年公開招標的兩組共25條新機場及北大嶼山巴士路線之一，同年10月22日運輸署公佈，由城巴投得其中一組共13條巴士路線專營權（包括由機場及北大嶼山往返九龍及港島區的巴士路線，以及四條香港國際機場往返東涌新市鎮的巴士路線），其中包括本路線，於1997年5月22日隨青嶼幹線通車而投入服務，是首條往來九龍市區至大嶼山的巴士路線，也是城巴投得的機場及北大嶼山路線中首條投入服務的路線，往來大角咀（當時總站位於新填海區的臨時總站）至東涌市中心，由於當時青衣北岸公路尚未興建，於青衣島內途經楓樹窩路及青衣西路，即使青衣北岸公路於2002年2月落成通車，本路線仍維持原有路線，沒有途經該道路。初時用車為車頂設有小型行李位的富豪奧林比安12米（5XX）行走，地點牌顯示為1996年政府公開招標新機場及北大嶼山巴士路線時採用的目的地名稱，即「大角咀機鐵站」與「東涌機鐵站」，1999年8月15日起大角咀總站遷往維港灣。

當時青嶼幹線相當新鮮，大量市民為了一嘗乘車經過一條耗資七十億元興建的青嶼幹線，又可以到東涌轉乘嶼巴前往大嶼山其他地區遊玩，導致客量相當高，甚至需要開辦一條循環觀光路線X21疏導。當時周末及假日部份時間並繞經東涌碼頭（現稱東涌新發展碼頭），接駁當時開辦的東涌至大澳渡輪。隨著東涌至大澳渡輪停辦，1998年2月2日起來回程不再經東涌碼頭。觀光熱潮逐漸退減後，本路線客量亦開始下降，除上午繁忙時間仍有地盤工人到東涌及下午繁忙時間返回市區外，其餘時間客量不高，不過每逢假日仍然有大量市民到大嶼山遊玩，故此在周末假日，本路線的客量足以媲美平日繁忙時間。

1998年6月22日機場後勤區啟用，本路線遷往東涌地鐵站（現稱東涌站），同年7月6日新機場啟用，本路線卻沒有跟隨其他對外路線延長至新機場一帶，令到九龍西區市民需要到東涌轉車，在地區人士、機場員工不斷爭取下，終在1999年3月28日起延長至赤鱲角碼頭，方便九龍西區的市民往來機場及機場後勤區，其後為取代客量偏低的S55線（赤鱲角碼頭至亞洲空運中心，循環線），於2001年4月2日起增設雙向分段收費及與S52線提供轉乘優惠。為配合興建機場航天城，機場管理局需關閉赤鱲角碼頭，於2005年5月1日起遷往機場（地面運輸中心），同年12月20日配合亞洲國際博覽館啟用延長至該處，以舒緩機場（地面運輸中心）總站之擠迫，同時方便往來該處參觀展覽或大型節目的市民及旅客。

於《2021-2022年度巴士路線計劃》中，城巴及運輸署建議E21A線由滿東邨開出之早晨特別班次，在順東路（西行）後改經達東路、順東路（東行）、裕東路後返回北大嶼山公路原有路線，不再繞經東涌北，為東涌西居民提供特快前往九龍市區的服務，而常規班次則來回程均繞經迎東路，方便昇薈及迎東邨居民無需步行至迎禧路上下車。為配合該項改動，同一計劃內同時建議本路線星期一至五早上一班由機場博覽館開出班次，在途經機場後勤區（赤鱲角南路）後改經東涌北（藍天海岸、映灣園、迎東邨、昇薈及東環），再返回北大嶼山公路原有路線，不經東涌市中心。建議獲離島區議會交通及運輸委員會通過後，於2021年8月23日起實施相關改動。此種走線模式，令東涌西前往市區之行車時間得以縮減，故此離島區議員（逸東邨北選區）方龍飛，多次與城巴及運輸署商討，希望擴展此模式走線之時段。

在東涌地區人士爭取下，城巴及運輸署於翌年的《2022-2023年度巴士路線計劃》內，建議將E21A線特別班之走線模式，擴展至早上至中午時段所有往市區方向之班次，並將E21A線下午至尾車往東涌方向班次，在北大嶼山公路後改為直接駛往東涌市中心，然後前往滿東及逸東，該兩項班次均獨立編號為E21B。為配合該項改動，本路線特別班之走線模式，同樣擴展至早上至中午時段所有往市區方向班次，並將本路線下午至尾車往機場方向班次，改經東涌北而不經東涌市中心，該兩項班次均獨立編號為E21D。建議獲離島區議會交通及運輸委員會通過後，於2022年8月29日起實施相關改動，本路線及E21B線亦於同日起投入服務。

因應機場博覽館總站擬收回，用作亞洲國際博覽館第二期發展，該館以南同時進行機場航天城發展，新世界發展於該處興建包含零售、餐飲、娛樂及金融服務的綜合發展項目「11 SKIES」，工程於2022至2025年分階段落成，其中辦公大樓K11 ATELIER 11 SKIES已於2022年7月率先啟用，商場及娛樂設施則於2023年至2024年分階段啟用。為配合該項目逐步落成，龍運及運輸署於《2023-2024年度巴士路線計劃》內，建議本路線總站遷往航天城公共運輸交匯處（正式名稱為「航天城交通總匯」），該總站於2023年11月26日正式啟用，本路線總站隨即遷往該處。

因應城巴於機場啟用時投入服務的半豪華版Dennis Trident 12米（22XX）年事已高，城巴於2014年新購入的70輛Enviro500 MMC 12米巴士當中，其中30輛為設有行李架的版本（編號為8507-8536），左邊車身的側牌改用加長版電子路線牌，顯示路線編號及目的地，同款巴士已於2015年1月起陸續出牌，並成為本路線主力車隊。另外，城巴於2015年訂購133輛配Facelift MKII車身的Enviro500 MMC 12.8米雙層低地台空調巴士量產版，其中49輛設有行李架的版本，編號定為6501-6549，行李架旁的車窗以金屬面板代替，編定行走城巴北大嶼山路線。繼城巴北大嶼山路線E11 / E11A線後，本路線於2016年3月23日起亦引入該批巴士行走，成為首條引入12.8米「巨無霸巴士」作常用車往返機場／北大嶼山至九龍市區的巴士路線，也是首條採用該款巴士而服務彌敦道（旺角低排放區）、長沙灣道及美孚路段的巴士路線。

本路線在平日繁忙時間除了服務東涌居民往來九龍西外，也服務往來機場後勤區及機場上班及乘搭飛機的西九龍居民，假日亦有不少市民往大嶼山旅遊，延長路線後客量保持不俗。目前本路線是機場、後勤區往返九龍市區最便宜的路線，本路線現時全程收費為$14.50，與E21A、E21B、E21D線同為九龍市區往返東涌新市鎮最便宜的路線。