Rutten 26 till Hackney Wick, en hybridbuss, låg utanför Liverpool Street Station när röken började strömma ut innan elden brann.
London Fire Brigade ringdes strax före 10:00 BST och släckte lågorna och rensade upp bränslespillet.
Ben Lewis, en lokal invånare, som filmade branden och explosionen sa att folk lämnades "ohyggliga" vid åsynen.
Ingen var ombord och föraren hade lämnat bussen.
London Fire Brigade sade 50% av den energieffektiva hybridbussen skadades av branden, vars orsak ännu inte är känd.
Bishopsgate stängdes mellan Threadneedle Street och Wormwood Street fram till omkring 14:25 BST.
Tony Akers, transportör för Londons busschef, sade: " Vid cirka 9.55 på söndagen den 2 oktober, en rutt 26 dubbeldäckare hybridbuss, som drivs av CT Bus, drabbades av en brand vid Bishopsgate Junction.
"Inga passagerare var ombord på den tiden, och föraren avfyrade säkert. Det kommer att bli en fullständig utredning av händelsen."
Ben Lewis, en ingenjör som bor i området, filmade bussbranden när det var "en liten explosion".
Mr Lewis sa att han just hade kommit ut ur en stormarknad när han såg bussen i lågor, men bestämde sig för "det är dags att gå" efter explosionen.
"Alla verkade upprörda, orörliga. Det är inget man ser varje dag i London."
Isabelle Kiff som hade planerat att gå ombord på bussen sade: "Corner på Camomile Street och Bishopsgate nära Liverpool Street station.
"Jag vände hörnet och såg bussen jag planerade att gå på i lågor.
"Polisen kom och sa åt alla att flytta på sig sen kom brandmännen och började släcka den."
En dubbeldäckare har brann i lågor utanför en tågstation i centrala London.