本路線提供粉嶺皇后山邨、山麗苑、沙頭角公路（軍地、孔嶺、馬尾下）開往大老山隧道、觀塘碼頭、觀塘商貿區、九龍灣商貿區、啟德的巴士服務，為《2020-2021年度巴士路線計劃》建議的全新招標路線，於2021年11月30日起投入服務，以配合皇后山邨首期及山麗苑落成入伙，初時往來皇后山至啟德（工業貿易大樓），袛於星期一至五早晚繁忙時間提供單向服務。

位於粉嶺軍地的前皇后山軍營，原為駐港英軍營房，殖民地政府於1992年10月撥予香港警察作為辦公用途及提供設施予多個警察單位使用，其中包括警犬隊及警察搜查隊。2001年，警犬隊及搜查隊遷出，自此該軍營一直丟空。2008年，皇后山軍營於被納入香港政府勾地表中，初時被劃為為綜合發展區，作為低密度住宅發展。不過到了2010年2月，政府宣佈計劃於皇后山軍營興建一所設有宿舍的私立專上教育院校，並且將其從勾地表中剔除。翌年教育局接收到9份意向書，惟政府一直未有批出土地。由於該土地只有一條道路（龍馬路）出入，需要動用約10億港幣作平整地盤及更改興建工程，政府估計申請於此處辦理教學的團體未必願意動難用此筆大額資金。

最終經過多年討論，2015年政府向城市規劃委員會提交分區規劃大綱圖修訂，建議把前皇后山軍營部分土地改劃為「住宅（甲類）」，預計可興建約12000個公營房屋單位，另建議在東面的一塊土地改劃為「住宅（乙類）」，預計可興建約1900個私人住宅單位。翌年公營房屋部份正式動工，包括7座公屋及6座居屋，分別命名為「皇后山邨」及「山麗苑」，擬於2021年落成入伙。

為配合皇后山公營房屋發展帶來的人口增長，運輸署於《2020-2021年度巴士路線計劃》中，建議開辦四條全新巴士路線服務該區，其中一條為往返皇后山至啟德（即本路線），取道沙頭角公路（軍地、孔嶺、馬尾下）、香園圍公路（龍山隧道）、吐露港公路、大老山隧道、觀塘商貿區、九龍灣商貿區，去程及回程分別途經啟德北（德朗邨、啟晴邨）及麗晶花園／啟業，以啟德（沐元街）（大型甲級寫字樓及購物商場「AIRSIDE」所在）為總站，建議星期一至五早晚繁忙時間各開出一班單向服務。

經過公開招標程序，運輸署於2021年6月21日宣佈，四條全新皇后山對外巴士路線均由城巴投得，其中本路線獲命名為78X。隨著皇后山邨首期及山麗苑於2021年11月落成入伙，本路線於同年11月30日起投入服務，方便新入伙的皇后山邨、山麗苑居民有直接巴士服務往返東九龍商貿區，沙頭角公路沿線（軍地、孔嶺、馬尾下）的村民亦直接受惠，因為以往該帶只有九巴78K線提供往返聯和墟、上水的服務，往市區則需要轉車，後來九巴277A線於2019年投入服務，不過取道馬會道駛入粉嶺公路，而且只往返東九龍的彩虹、觀塘道一帶；並提供19條新巴／城巴路線的八達通轉乘優惠，方便皇后山及沙頭角公路居民透過轉乘往返將軍澳、九龍城、西九龍、啟德、港島東區。隨著皇后山邨及山麗苑有更多居民遷入，在需求增加下，2022年7月17日起提升至每天服務，由皇后山開出延長為星期一至五早上至下午、星期六及假日早上至黃昏服務；由啟德開出延長為接近中午至晚上服務，來回程亦加停觀塘碼頭巴士總站。

本路線的開辦，原意是為提供直接服務往來皇后山與九龍東商貿區一帶，方便皇后山、沙頭角公路（軍地至馬尾下一段）上班的乘客。至於星期六、日及公眾假期，前往觀塘道（觀塘市中心）一帶的服務需求較商貿區殷切。故此城巴及運輸署於《2023-2024年度巴士路線計劃》內，建議本路線於星期六及假日的所有班次，改經觀塘市中心至牛頭角站一段的觀塘道，不再經勵業街至觀塘繞道一段的偉業街及觀塘碼頭，並將該等班次獨立編號為78C。建議獲北區區議會交通及運輸委員會通過後，於2023年8月19日起實施相應改動，78C線當日起投入服務，為新巴與城巴專營權合併後，首條投入服務的城巴路線，同日起78X線改為袛於星期一至五提供服務。

由於原定作為本路線兩端總站的皇后山公共交通總站及啟德（沐元街）總站尚未啟用，本路線於開辦時分別改以山麗苑及協調道東行稅務中心對出為臨時總站，直至2022年1月26日皇后山公共交通總站落成啟用，粉嶺端總站才遷往該處；至於啟德端總站要到2024年2月25日，位於AIRSIDE大樓地下的啟德公共運輸交匯處正式啟用，本路線總站隨即遷往該處，惟當日為星期日，而本路線星期六及假日不設服務，故要到翌日（2月26日）才正式實施。往皇后山方向，駛至龍馬路東行後，會先駛入皇后山公共交通總站停靠，然後沿經龍馬路東行駛至山麗苑對出的巴士站（位於龍馬路西行線），再沿龍馬路西行轉入皇后山公共交通總站結束車程。

為方便皇后山及沙頭角公路一帶的居民往返觀塘市中心，城巴及運輸署於《2025-2026年度巴士路線計劃》中，建議本路線改為袛於星期一至五早上提供單向往啟德的服務，星期一至五早上繁忙時間後往啟德方向及所有往皇后山方向之服務，則由繞經觀塘市中心的78C線提供，後者同時修改走線，改為在觀塘道後，經開源道、偉業街返回觀塘繞道原有線，不再經鯉魚門道及偉發道。建議經北區區議會交運會討論後得到落實，於2025年11月24日起實施。

本路線投入服務後，創下多個紀錄：

• 與同日投入服務的79X線，為城巴首兩條服務北區的獨營專營巴士路線（早於2019年5月，城巴透過公開招標投得兩條往返香園圍口岸的專營巴士路線B7（往返上水）及B8（往返大埔、沙田大圍），惟因2019年新型冠狀病毒疫情，香園圍口岸的客運部份要到2023年2月6日才正式啟用，兩線方能分別於當日及2月11日投入服務）；
• 首次有城巴站牌於北區（沙頭角公路軍地至馬尾下、皇后山）及觀塘商貿區一段偉業街出現；
• 首兩條取道香園圍公路（龍山隧道）往返沙頭角公路至市區的專營巴士路線之一（另一條為城巴79X線）。

本路線於東九龍的走線和九巴往返北區與九龍東的路線277A、277E、277P及277X線有明顯不同，後者在大老山隧道後直接駛往彩虹、觀塘道及觀塘市中心，而本路線卻在大老山隧道後，沿觀塘繞道直達觀塘商貿區，然後才前往九龍灣商貿區及啟德，此類走線在芸芸取道大老山隧道往返東九龍及新界東的路線中絕無僅有。目前，本路線、78C、78P及589線同為僅有取道大老山隧道往返新界東至九龍的城巴非過海專營巴士路線。

按此處進入2025年11月24日前的城巴78X線

皇后山開，經：
龍馬路，迴旋處，龍馬路，沙頭角公路，香園圍公路，粉嶺公路，吐露港公路，大老山公路，大老山隧道，觀塘繞道，偉業街，常悅道，宏光道，啟信道，啟成街，承啟道，協調道，迴旋處及協調道。