A Szépilona kocsiszín története egészen a lóvasút ideéig nyúlik vissza. A Pesti oldalon már 1866 óta ez az alkalmatosság közlekedett, ennek sikereit látva, 1867-ben, megalakult a Budai közúti Vaspálya Társaság. Első vonalait a Lánchídtól, az Élelemtár térnél (mai Bem tér) elágaztatva Óbuda, és Zugliget felé tervezte több lépcsőben megépíteni. Zugliget felé végül 1868. június 30-án indultak meg a kocsik. A BKVT a Vörösmarty Szép Ilonkája után elnevezett területen vett telket, ahol felépítették az istállót a lovászmesteri lakással, majd később 1881-re lekészült a kocsiszín is. Még 1878-ban a BKVT-t megvásárolta a pesti lóvasúti társaság, és a nevét Budapesti Közúti Vaspálya Társaságra változtatta, először BpKVT-nek, majd BKVT-nek rövidítettek.

A BKVT 1896-tó, az első villamos vasút megnyílása után 9 évvel, kezdte meg vonalainak villamosítását, és új villamos vonalak kiépítését. 1896. szeptember 15.-én 36 villamoskocsi elhelyezésére alkalmas remízt helyeztek üzembe Szépilonán. Az újabb vonalak megnyitása, Farkasréten, és Hűvösvölgyben, a járművek számának jelentős növelését tette szükségessé. 1910-ig 106  férőhelyesre bővítették a remízt, majd az első világháborúig, csatorna és vízvezeték hálózattal látták el, később a villanyvilágítás is megoldott lett. Néhány vágány alá vizsgálóaknákat építettek. 1912-ben helyezték üzembe az áramátalakítót., mely 1938-ban új épületet kapott.

1949-ben feldarabolták a közlekedési ágazatokat tömörítő BSZKRT-t, így a remiz is a cég egyik utódja, a közúti villamosvasutak üzemvitelére szakosított Fővárosi Villamos Vasút kezelésébe került

1949-ben feldarabolták a közlekedési ágazatokat tömörítő BSZKRT-t, így a remiz is a cég egyik utódja, a közúti villamosvasutak üzemvitelére szakosított Fővárosi Villamos Vasút kezelésébe került.  Az FVV idején újra átépítésre került a kocsiszín. Új technológiákat vezettek be, kiegészítették, gépiesítették a berendezéseket. Kocsitípusok szerint szakosodtak. 1956-61 között acélvázasították az összes 1000-res típusú villamost, és továbbiakat szereltek fel sinfékkel, a hegyi pályák miatt.

A BKV megalakulását követően, 1977-ben került sor a kocsiszínből kiszolgált, gazdaságtalannak ítélt 58-as vonal felszámolására, melynek forgalmát azóta is buszokkal pótolják.

1980-ban a sorozatban szállított Tatra T5C5 motorkocsikkal váltották fel a régi kéttengelyes motor és pótkocsikat. Az új járművek nagyobb szélessége, megszokottól eltérő készülék elrendezése, és összességében magasabb bonyolultsági foka ismét megkívánta a kocsiszínek átalakítását.

Ennek keretében korszerűsítették a vágányrendszert, átépítették a vizsgálóaknákat, új oldalvizsgáló aknákat alakítottak ki, a járművek megemeléséhez körmös emelőket telepítettek, kocsi mosó berendezéseket helyeztek üzembe, különböző mérőműszereket szereztek be, és megoldották a kocsiszín fűtését is.

Az új Tatra motorkocsik első példányait a Szépilonában helyezték el, majd innen kezdték meg szolgálatukat, 1980. február 1.-én az 59-es, február 25-én a 61-es, július 21-én, a 18-as vonalakon. 1983. november 25.-én pályakorszerűsítés után a Hűvösvölgybe is tátrákkal oldották meg a forgalmat.

A kocsiszín életében a következő nagy változás, a 2002-es Tátra motorkocsik korszerűsítése, mely során 80 db kocsit láttak el korszerű hajtás-vezérléssel, kényelmi funkciókkal.

2003-2004-ben a korszerűsített Tatra T5C5K motorkocsik kizárólag a Szépilonában kaptak helyet, leváltva ezzel a normál T5C5-töket.

A lóvasút korától napjainkig a kocsiszín számos változáson ment keresztül, de feladata, a járművek tárolása és karbantartása nem változott.