本路線提供逸東、北大嶼山醫院、東涌市中心、港鐵東涌站循環往來國泰城、機場貨運區、機場航膳區、機場客運大樓及富豪機場酒店的穿梭巴士服務， 於1998年6月22日起隨機場後勤區啟用投入服務，最初是往來東涌地鐵站（現稱東涌站）及赤鱲角碼頭，來回程途經機場。新機場開幕初期，大量市民參觀機場，令到客量相當高至大排長龍，但熱潮過後客量一直欠佳，原因是過度高估乘客量，本路線原意是為東涌居民及港鐵轉乘客提供往來國泰城及機場的服務，亦接駁乘搭渡輪的乘客，不過當年E線的路線設計是一律在赤鱲角島上大兜路，與S線完全重疊，而且東涌居民甚少，轉乘地鐵的乘客亦不多，市民嫌赤鱲角路程遙遠，不輕易接機送機，同時又遇上金融風暴，旅遊空運業都不景，導致慘淡經營。

後來為配合重組機場穿梭路線，於1999年6月20日改為循環運作，往東涌方向不途經機場，可惜客量並沒有因此提高，直至2001年4月1日延長至逸東後，客量才開始有起色。然而另一路線S63線的客量一直欠理想，於2002年4月7日與S63線合併，當時S63線於1999年6月20日重組機場穿梭路線時已經與S62線合併，變成本路線是兼顧了以前S62及S63線的乘客。2002年12月7日起，配合機場管理局收回赤鱲角碼頭以便改建為跨境渡輪碼頭（現稱海天碼頭），本路線不再繞經赤鱲角碼頭。在遷往逸東時，逸東巴士總站未啟用，是以裕東路近逸東（一）邨清逸樓為臨時總站，2004年5月30日起配合逸東商場對出的新巴士總站啟用隨即遷往。

自本路線延長至逸東及重組路線後，不少逸東邨居民因而投訴路線於機場島上過份迂迴及行車時間過長，導致早上往來機場島不同地區上班的居民經常難以準時上班，往來機場至少花費超過30分鐘車程，在居民及當區區議員不斷爭取下，龍運及運輸署於2014年5月19日的離島區議會交通及運輸委員會會議上，提出研究分拆本路線為兩條路線的建議，分別由逸東邨往返機場貨運區、航膳區及機場客運大樓，以減少行車時間。最後出爐的方案為於每日早上繁忙時間，本路線分拆為兩條路線S64C及S64X，前者由逸東邨循環往返港鐵東涌站、國泰城、貨運區及航膳區；後者由逸東邨循環往返國泰城、航膳區及機場客運大樓，不入港鐵東涌站。前者並增設平日下午由香港空運貨站開往港鐵東涌站及逸東邨的短程特別班次。本路線早上繁忙時間分拆方案最終於2014年11月22日起實施，並取消東堤灣畔對面（往機場方向）巴士站。

龍運及運輸署於《2017-2018年度巴士路線計劃》，因應東涌39區公共屋邨（已命名為「滿東邨」）擬於2018年第三季落成入伙，建議本路線及支線S64X延長至該處，以配合該區人口增長。相關建議於離島區議會交通及運輸委員會討論時，遭到時任逸東邨兩個選區的區議員（「逸東北」選區的鄧家彪及「逸東南」選區的郭平）強烈反對。議員認為現時由逸東邨開出的本路線巴士已過於擠迫，部分乘客需全程站立，一旦巴士改由滿東邨或其他地點開出，逸東邨變成中途站，居民勢難以上車，車廂擠迫情況料會惡化。在議員反對下，運輸署決定擱置此項計劃，並於《2019-2020年度巴士路線計劃》建議開辦往來滿東邨至機場的S65線（其中早上繁忙時段後，來回程繞經松仁路）作替代，該線最終於2020年6月30日起投入服務。

龍運巴士於環境保護署資助下，在2016年引入了4輛配馬來西亞Gemilang順豐車身的比亞迪K9R電動巴士，並塗有類似龍運Facelift車身半豪華版Enviro500 MMC 12.8米（25XX）的「扶手電梯」塗裝。首輛巴士已於2017年4月20日出牌，入籍小濠灣車廠（T）管理，車隊編號為SE101／UU6035，是龍運巴士自從購自九巴的二手丹尼士長矛（901-910）於2010年全數退役後，再次引入單層巴士行走。該車與另一部同款巴士SE102／UU7492，於2017年7月31日起首航並上掛本路線作試驗，成為北大嶼山及機場路線當中，首條引入電動巴士行走的路線。

另外，龍運於2016年訂購10輛配Facelift MKII車身的普通版Enviro500 MMC 12.8米，以擴充龍運巴士車隊，並配上全新設計的龍運巴士標誌（與九巴的標誌設計相似）。這批巴士原擬採用桃紅色Vogel Revo巴士仔家族圖案仿皮座椅，其後改為採用與65XX同款的座椅（惟座椅無法調較角度及不設腳踏），成為半豪華版巴士。這批巴士塗有龍運巴士另一款拉花較豪華版簡約的新塗裝。由於受到車隊配額影響，這批巴士抵港後長期存放在車廠內。繼首輛配置全新標準車身色彩的普通版Enviro500 MMC 12.8米（2501）於2017年10月正式出牌後，第二輛同款巴士亦於同年12月8日出牌，編號定為2502／VE573，於2017年12月23日起成為本路線掛牌車，成為首條引入12.8米「巨無霸巴士」作掛牌車的龍運機場穿梭巴士路線（S線），但因該車被龍運巴士選為「2019年度生肖巴士」，於2019年1月被調往E33線服役，並披上特別設計的全車身廣告。