沈阳333路开通于1997年,当时的线路走向与现在大不相同,但不久后就停运了,后来开通的荣昌中巴1路,正式奠定了333路的线路运行基础,后期经过多次调整改成了现在的运行时间及线路区间,2008年,由于原牡丹小客车车辆老旧,排放不达标等情况,沈阳荣昌巴士有限公司将采购的50台宇通ZK6118HGH型公交车投放至333路,并实行公车公营无人售票制度,2014年,沈阳荣昌巴士有限公司再次更新车辆,将45台广汽SFQ6110GFVG型公交车投放至333路运行至今,333路现为沈阳荣昌巴士有限公司下属线路