Pada 18 September 2013 AirAsia X menandatangani perjanjian pemegang saham dengan Tassapon Bijleveld dan Julpas Krueospon untuk mewujudkan kerjasama usaha sama untuk syarikat penerbangan tambang murah jarak jauh, sebuah syarikat Thailand bernama Thai AirAsia X Company Limited telah dimulakan di mana AirAsia mengambil 49% bahagian.[5] Thai AirAsia X adalah operasi jarak jauh dan sederhana jenama Thai AirAsia. Francais dapat mengurangkan biaya dengan menggunakan sistem tiket umum, pengiriman pesawat, seragam pekerja, dan gaya pengurusan.

Pada 3 Februari 2014 Thai AirAsia X menerima Sijil Pengendali Udara dari Jabatan Penerbangan Awam Thailand yang membenarkan syarikat penerbangan itu untuk memohon izin dan slot untuk laluan yang dimaksudkan.[5] Thai AirAsia X melancarkan destinasi pertama ke Seoul-Incheon pada 17 Jun 2014 diikuti oleh Osaka-Kansai dan Tokyo-Narita pada 1 September 2014.

Pada bulan Disember 2016, Thai AirAsia X mengumumkan penutupan perkhidmatan ke Timur Tengah dengan membatalkan semua penerbangan ke Tehran dan Muscat.[6]

Pada bulan Ogos 2019, Thai AirAsia X menyerahkan pesawat Airbus A330-900neo pertamanya.[7]