2013年08月06日，为进一步推进公交都市建设，解决甘泉堡经济技术开发区人民群众的出行问题，市交通运输局经过前期调研，决定开通市区至甘泉堡工业园区的公交线路，计划配置20辆公交车。该线路设置火车南站、米东区客运站和甘泉堡工业园区管委会三个站点，由乌鲁木齐市道路客货运输服务中心路安捷公交有限责任公司负责运营和服务工作。试营运期间，路安捷公交有限责任公司投入了4辆14座的厦门金龙小客车承担营运任务，随着客流变化，将不断增加车辆，满足日益增长的人民群众出行需求。

2021年01月，乌鲁木齐交通旅游投资（集团）有限公司所属子公司乌鲁木齐市路安捷运输有限责任公司将Z03路交予同集团下属乌鲁木齐市城市快速公交运营有限责任公司代为运营管理。

2021年06月01日，乌鲁木齐市路安捷运输有限责任公司快速公交Z03路调整为D012路，起讫站调整为火车南站轮台东路停车场。