由沈阳站西公交枢纽始发，经沈阳站西广场公交枢纽、振工街、北二东路、北二路公铁桥、北二马路、中山路、太原北街、市府大路、北三经街、青年北大街、北陵大街公铁桥、北陵大街、昆山东路、黑龙江街、崇山东路、陵东街、金山车场南侧未命名道路、陵园西街、银山路、鸭绿江街、鸭绿江东街、圣安路、圣安路公铁桥、圣安路、望花北街、东机街、正新路、文官街至七二四文化宫终点。

沈阳公交281路线路走向图：

现役车型：ZK6120CHEVNPG4（宇通客车·空调款）

2002年12月25日，沈阳公交281路开通，线路走向为“北五马路⇆七二四文化宫”；使用车型为SKC6151（来源于沈阳公交215路的下线车）。

2003年1月，281路车型由SKC6151更换为SKC6971（来源于沈阳公交210路下线车），调整后线路配车20台。

2004年1月15日，281路车型由SKC6971更换为DD6980S02型新车。

2004年4月1日，281路北五马路末车由18:00延长至18:30。

2004年5月30日起，281路在北陵开发区和上岗子两站间增设“省邮电仓库”等1个站位。

2004年8月1日起，281路开始允许使用公交IC卡刷卡乘车。

2004年12月起，281路在市人大和北市场两站间增设“北三经街”等1个站位（与沈阳公交209路、沈阳公交215路、沈阳公交216路、沈阳公交243路、沈阳公交247路、沈阳公交248路、沈阳公交260路、沈阳公交269路、沈阳公交295路同站位）。281路（北五马路→七二四文化宫）“上岗子”站位由原站位向南移动100米设站，“北陵开发区”站位由原站位向南移动50米设站。

2006年8月5日起，281路末车时间延长。七二四文化宫由18:00改为18:30；北五马路由18:30改为19:00。

2006年9月起，281路“新华社”车站更名为“松花江街”。

2006年11月1日起，281路七二四文化宫末车时间由18:30调整为18:00，北五马路末车时间由19:00调整为18:30。

2007年4月18日起，281路七二四文化宫末车时间由18:00延长至18:30，北五马路末车时间由18:30延长至19:00。

2007年5月起，281路终点由“北五马路”调整为“市交通医院”（胜利大街）。线路由七二四文化宫始发，经文官街、劳动路、望花北街、天仙路、鸭绿江北街、金山路、陵东街、崇山东路、黑龙江街、岐山东路（昆山东路）、北陵大街、北京街、北三经街、市府大路、太原北街、中山路（外行）、北二马路（北五马路）、胜利北街至市交通医院终点。281路（市交通医院→七二四文化宫）“铁路局、太原北街、沈阳站北、北二马路”等4个站位允许提前上车。

2007年5月31日起，281路（七二四文化宫→市交通医院）“北陵东门”车站由原站位向南移动100米设站（新站位位于路口南侧）。

2007年7月28日起，因鸭绿江街北段道路施工，281路临时调整部分线路走向：281路由殡仪馆路口左转南行，经鸭绿江东街、东窑五金园、于洪鞋业园、右转西走东窑钢材市场新路，至鸭绿江街左转南行回原线，临时取消“观音屯、北陵开发区”等2个站位，“市殡仪馆”站位东移至路口停靠，施工结束后，281路返回原线路运行。

2007年11月1日起，281路七二四文化宫末车由18:30调整为18:40。

2007年12月20日起，281路早6:00增加大站快车一班，单向运营，设置“七二四文化宫、西门、金山小区、市交通医院”等站位。

2008年4月起，281路七二四文化宫末车由18:40延长至19:00；市交通医院末车19:00不变。

2008年10月25日，281路在“上岗子”与“富丽阳光”两站间增设“城建北尚”等1个站位。

2010年5月2日起，因沈阳市哈大客运专线工程施工（对对天仙路框构桥封闭施工，工期预计至8月末结束）为减少对市民出行的影响，281路临时调整部分线路走向：281路由劳动路，经望花街至金山路回原线，取消“市殡仪馆、观音屯、北陵经济开发区、省邮电仓库、上岗子”等5个站位，增设“望花立交桥（沈阳公交162路）、东方欧博城（162路）、望花新村（162路）”等4个站位，“城建北尚”站位移至“城建北尚（162路）”站位，施工结束后，281路返回原线路运行。

2011年3月，因天仙路道路施工结束，281路恢复原“原望花北街、天仙路、鸭绿江北街、金山路”走向，恢复“市殡仪馆、观音屯、北陵经济开发区、省邮电仓库、上岗子”等4个站位。

2011年6月，因崇山路、陵东街道路工程施工，交警部门取消崇山路至陵东街由西向北的交通信号，公交车辆已无法通行，为减少对市民出行的影响，公交指挥调度中心结合道路实际情况，并根据交警要求，281路调整线路走向：281路（北五马路→七二四文化宫）由黑龙江街，经崇山路、北陵大街、泰山路至陵东街回原线，取消“黑龙江街、华商晨报、省游泳馆、武功山小区、北陵东门”等5个站位，增设“辽宁中医（沈阳公交265路）、北陵公园（210路）、省军区北门（沈阳公交210路）、北陵东门（210路）”等4个站位，281路（七二四文化宫→北五马路）线路和站位不变，施工结束后，281路返回原线路运行。

2011年8月25日起，因沈阳市道路工程施工（预计工期20天），天仙路将改为由东向西单行，届时途经该路段的公交车辆无法通行，为减少对市民出行的影响，281路临时调整线路走向：281路（北五马路→七二四文化宫）由金山路至望花北街回原线，取消“城建北尚、上岗子、省邮电仓库、北陵经济开发区、观音屯、市殡仪馆”等6个站位，增设“城建北尚（162路）、金山路（162路）、望花立交桥（162路）、东方欧博城（162路）、望花新村（162路）”等5个站位，281路（七二四文化宫→北五马路）线路和站位不变，施工结束后，281路返回原线路运行。

2011年10月，因二环路施工，281路临时调整线路走向：281路由鸭绿江北街、金山路至陵东街调整为由鸭绿江北街、鸭绿江街、银山路、陵园西街、金山车场南路至陵东街回原线。取消“金山路鸭绿江街、烈士陵园”等2个站位，增设“富丽阳光、富丽阳光南区、陵东装饰材料市场、银山小区”等4个站位。

2012年3月21日起，281路（北五马路→七二四文化宫）恢复鸭绿江北街原线运营，不再绕行望花北街，原临时站点不再停靠。

2012年3月22日，因文官屯附近的天仙路道路塌方，车辆无法通行，281路临时调整部分线路走向：281路由金山路、望花北街绕行，取消“城建北尚、上岗子、省邮电仓库、北陵经济开发区、观音屯、市殡仪馆”等站位。

2012年3月24日起，281路（北五马路→七二四文化宫）“鸭绿江街上岗子”站位由原站位向北移动150米并在“鸭绿江街城建北尚”与“鸭绿江街上岗子”两站间增设“城建北尚B区”等1个站位，但是由于281路临时改线绕行，因此暂不停靠新增设站位。

2012年7月末，黑龙江街道路施工结束并恢复通车，281路恢复原线路运营。

2012年9月，二环路桥下部分路段恢复通车，281路恢复金山路走向，恢复“鸭绿江街、烈士陵园”等2个站位，取消“富丽阳光、钢材市场”等2个站位。

2012年11月1日起，281路（七二四文化宫→北五马路）调整为由崇山路经辽河街、燕山路，回黑龙江街原线，取消“崇山路黑龙江街”等1个站位，在辽河街（左转后）增设“辽河街”等1个站位。

2012年11月15日，沈阳客运集团黄河公司281路全线更换新车。281路新车车型为黄海DD6118S13型客车，共27台。281路原有23台DD6980S02型、2台DD6980QS型配车全部退出运营，并陆续下线。

2012年12月，为做好沈阳站西广场公交枢纽配套工作，方便市民出行，281路调整线路走向：281路取消原“北五马路”终点，改为“沈阳站西广场”终点，线路延伸后由七二四文化宫始发，经文官街、劳动路、望花北街、圣安路、鸭绿江北街、金山路、陵东街、崇山路、黑龙江街、岐山路（昆山路）、北陵大街、青年北大街、北三经街、市府大路、太原北街、北二马路、北二路、兴工街（外行）、小北三路（外行）、振工街至沈阳站西广场终点。线路里程18公里，增加1公里，线路配车25台。始发站七二四文化宫，首车6:00 末车19:00；终点站沈阳站西广场，首车6:00 末车19:00，增设“兴工街北三路（外行）、沈阳站西广场”等2个站位，取消“北二马路（外行）、市交通医院（外行）、北五马路”等3个站位，设置“七二四文化宫、劳动广场、西门、市殡仪馆、观音屯、北陵开发区、新锐防爆电器、省邮电仓库、上岗子、城建北尚B区（内行）、城建北尚、金山路鸭绿江街、烈士陵园、金山小区、北陵东门、武功山小区、省游泳馆、华商晨报、崇山路黑龙江街、北陵电影院、龙江广场、省公安厅（沈阳有线电视台）、市残联（外行）、青年北大街、市人大、市府大路三经街（三经街市府大路）、北市场、市检察院、西塔、铁路局、太原街中山路、沈阳站北、兴工街北三路（外行）、沈阳站西广场”等34个站位，线路使用车长9.8米的汽油公交车辆，线路票价按照市物价部门审批文件执行。

2013年5月，281路（七二四文化宫→沈阳站西广场）增设“市残联”等1个站位。

2013年9月16日起， 因沈阳市道路工程施工，鸭绿江街（崇山路-金山路）将进行封闭施工（工期30天），届时途经该路段的公交车辆无法通行，为减少对市民出行的影响，281路临时调整部分线路走向：281路由陵东街经金山路、鸭绿江北街回原线，取消“陵园西街、金山钢材市场、富丽阳光南区、富丽阳光”等4个站位，施工结束后，281路返回原线路运行。

2013年12月，281路恢复“富丽阳光南区（内行）”等1个站位。

2015年6月起，281路“北陵电影院”站位更名为“审判法庭陈列馆”。

2015年8月1日起， 因沈阳市南北二干线快速路工程高架段管线排迁施工，天仙路望花北街路口将进行封闭施工（工期20天），届时途经该路段的公交车辆无法通行，为减少对市民出行的影响，281路临时调整部分线路走向：281路（沈阳站西广场→七二四文化宫）由鸭绿江街经金山路、望花中街至望花北街回原线，临时“城建北尚、城建北尚B区、上岗子、新锐防爆电器、北陵开发区、观音屯、市殡仪馆”等7个站位，临时增设“城建北尚南、金山路鸭绿江东街、望花立交桥北、东方欧博城、望花新村”等5个站位，281路（七二四文化宫→沈阳站西广场）线路和站位不变，施工结束后，281路返回原线路运行。

2016年1月，281路更新站牌并更改部分站名：“省邮电仓库”站位更名为“新锐防爆电器”，“沈阳有线电视台”站位更名为“昆山路北陵大街”，“北京街”站位更名为“青年北大街”等。

2016年4月15日，受南北二干线快速路工程施工进程影响，望花中街禁止公交车辆通行，届时途经施工路段281路在南北二干线公交调流方案的基础上进行二次调流：281路（沈阳站西广场→七二四文化宫）由金山路经观泉路、北大营街、轩业四路回调流原线，临时取消“望花立交桥北、东方欧博城、望花中街”等3个站位，临时增设“望花新村（115路）、三五四七装具厂（115路）”等2个站位，281路（七二四文化宫→沈阳站西广场）继续执行调流方案，线路和站位不变，施工结束后，281路返回原线路运行。

2017年5月6日起，因沈阳市道路工程施工，圣安路（鸭绿江北街至望花北街）将封闭施工（工期预计2个月），届时途经该路段的公交车辆无法通行，为减少对市民出行的影响，281路临时调整部分线路走向：281路由由鸭绿江街经金山路、望花中街至望花北街回原线，临时取消“城建北尚、城建北尚B区、上岗子、新锐防爆电器、北陵开发区、观音屯、市殡仪馆”等7个站位，临时增设“城建北尚南（162路）、金山路鸭绿江东街（162路）、望花立交桥北（162路）、东方欧博城（162路）、望花中街（162路）”等5个站位，施工结束后，281路返回原线路运行。

2017年6月16日起，因劳动路文官街沈阳地铁4号线施工，该路段将临时双向封闭（工期预计30个月），届时公交车辆无法正常通行。为保证市民出行，281路临时调整部分线路走向：281路由七二四文化宫始发向北经文官街、正新路、东机街至望花北街回原线，临时取消“劳动广场”等1个站位，临时增设“建新街望花街、正新路建新街”等2个站位，施工结束后，281路返回原线路运行。

2017年10月29日，281路的车型由黄海DD6118S13型和黄海DD6118S22型配车更换为25台宇通ZK6120CHEVNPG4型LNG气电混合动力空调客车（来源于沈阳公交210路）；调整后线路配车25台；线路票价按照物价部门批准的新能源空调公交线路票价执行，票价上涨为投币2元/人次，普通卡刷卡1.8元/人次，学生卡刷卡0.8元/人次，关爱卡（60-69周岁老人）刷卡1元/人次，月票卡、夕阳红卡、爱心卡刷卡均有效（月票卡刷卡扣1次）。

2018年1月12日起， 由于排水防涝工程需要，银山路（鸭绿江东街至陵园街）将进行施工（预计工期至6月30日），届时施工路段机动车道将变窄，公交车辆无法正常通行。为保证市民出行，281路临时调整部分线路走向：281路由鸭绿江北街经金山路、陵园街至银山路回原线，临时取消“富丽阳光、富丽阳光南区”等2个站位，不增设临时站位，施工结束后，281路返回原线路运行。

2019年7月4日起，因陵园西街道路施工，公交车辆无法正常通行。为保证市民出行，281路临时调整部分线路走向：281路调整由银山路直行，临时取消“银山小区、金山小区”等2个站位，不增设临时站位，施工结束后，281路返回原线路运行。

使用时间：2003年1月至2004年1月

使用车型：SKC6971（华龙客车·非空调款）

使用时间：2004年1月至2012年11月

使用车型：DD6980S02（黄海客车·非空调款）

使用时间：2012年11月至2017年10月

使用车型：DD6118S13（黄海客车·非空调款）

使用时间：2012年11月至2017年10月

使用车型：DD6118S22（黄海客车·非空调款）