本路線提供早上由慈雲山、鳳德邨及新蒲崗（彩虹道）往返旺角、油麻地、佐敦及中港碼頭的特快巴士服務，其中一班去程班次並繞經斧山道（富山邨、宏景花園及鑽石山），於2016年11月28日起投入服務，初時袛在星期一至五早上開出三班。

九巴及運輸署於《2013-2014年度黃大仙區巴士路線發展計劃》中，建議3C線增設星期一至五早上兩班特別班次，由蒲崗村道起取道彩虹道及太子道東直達旺角，不經樂富及九龍塘，並於2014年10月27日起增設。由於取道彩虹道及太子道西，車程比起取道龍翔道（黃大仙中心）、樂富及九龍塘的常規班次快捷。為加強慈雲山往旺角及油麻地的巴士服務，加上現時3B線的需求平穩，仍有剩餘運載力，九巴及運輸署於《2016-2017年度黃大仙區巴士路線計劃》中建議削減3B線的班次，以騰出資源開辦慈雲山直達旺角及油麻地的早晨巴士服務，在彩虹道後不停站直達旺角及油麻地，編號為3X（即本路線）。建議經黃大仙區議會通過後，於2016年11月28日開辦本路線。

原建議中，慈雲山區內依3C線走線（經鳳德邨一段蒲崗村道），但有時任瓊富選區區議員（民主黨胡志偉）投訴原建議變相削減該區巴士服務，因此路線正式開辦前修改走線，改經斧山道（富山邨、宏景花園）及鳳德道，即依3B線的走線。由於本路線途經專營巴士低排放區（太子道西與旺角道間之一段彌敦道南行），故用車必須為達到歐盟四型或以上排放標準。

因應3C線經彩虹道及太子道東的早上特別班次，在最繁忙半小時內的載客率約55%，客量只屬一般，加上慈雲山、富山並無任何直達尖沙咀一段彌敦道的巴士服務（現時往返該帶至尖沙咀的5、5C、5P及5X線，取道漆咸道南往返尖沙咀碼頭，並不經彌敦道），為善用資源，九巴及運輸署於《2017-2018年度巴士路線計劃》，建議將3C線的早上特別班次取消，並利用所節省的巴士資源，加強本路線服務，並建議本路線在油麻地後，經彌敦道、梳士巴利道及九龍公園徑延長至中港碼頭，為慈雲山、富山、鑽石山及新蒲崗居民提供直達彌敦道（佐敦至尖沙咀段）的巴士服務。經黃大仙區議會交通及運輸委員會通過後，本路線於2018年6月4日起延長至中港碼頭，原有3C線途經彩虹道及太子道東的特別班次，於同日起歸入本路線。為減低對原有乘客之影響，該等班次取道鳳德邨一段蒲崗村道，在彩虹道後走線與現時途經富山的班次相同。

因應地區人士及居民需求，九巴及運輸署於《2020-2021年度巴士路線計劃》中，建議增加由慈雲山開出之班次至四班，及增設兩班黃昏回程服務，由佐敦（西九龍站）開出，經廣東道（中港碼頭、海港城）、彌敦道（尖沙咀至旺角）、亞皆老街（旺角站）後不停站直達彩虹道及慈雲山，為尖沙咀一帶下班居民提供特快前往新蒲崗及慈雲山的服務。建議獲相關區議會交運會通過後，於2021年3月1日起實施，填補了尖沙咀一帶廣東道及彌敦道沒有直達慈雲山巴士服務的空白。2022年6月27日起，更進一步擴展至星期六亦提供早晚繁忙時間單向服務，星期一至五之服務時間亦得以延長。

不過本路線於尖沙咀一段的客量一直偏低，早上9時後由慈雲山開出的平均載客率只有37%；而星期六的客量亦偏低，載客量平均只有23%，故此九巴及運輸署於《2025-2026年度巴士路線計劃》中，建議下午班次總站改為中港碼頭，來回程改經佐敦道及廣東道往返總站，不再經尖沙咀一段的彌敦道，並削減星期一至五服務時段及取消星期六服務。建議最終得到落實，於2025年8月25日起實施。

慈雲山(北)開，經：
慈雲山道，惠華街，慈雲山(中)巴士總站，惠華街，慈雲山道，蒲崗村道#，彩虹道，太子道東，九龍城天橋，太子道西，彌敦道，佐敦道及廣東道。

# 星期一至五0810班次在慈雲山道起改為左轉蒲崗村道、斧山道、鳳德道後返回蒲崗村道原有路線。