Sachverhalt: A. Die Staatsanwaltschaft II des Kantons Zürich führte gegen X._ eine Strafuntersuchung wegen Förderung der Prostitution und mehrfacher Widerhandlung gegen das Bundesgesetz über die Ausländerinnen und Ausländer (Ausländergesetz, AuG; SR 142.20). Das Bezirksgericht Winterthur sprach X._ vom Vorwurf der Förderung der Prostitution frei und verurteilte ihn wegen mehrfacher Widerhandlung gegen das AuG zu einer bedingten Geldstrafe von 180 Tagessätzen zu Fr. 70.-. B. Auf Berufung von X._ bestätigte das Obergericht des Kantons Zürich den Schuldspruch wegen mehrfacher Widerhandlung gegen das AUG und sprach eine bedingte Geldstrafe von 90 Tagessätzen zu Fr. 70.- aus. Es hält zusammengefasst für erwiesen, dass X._ zwei aus Venezuela stammenden Bekannten im Wissen um deren beabsichtigte Ausübung der Prostitution die Flugtickets in die Schweiz bezahlt respektive den Kaufpreis ausgelegt (und nicht zurückerhalten) habe. Er habe sie jeweils am Flughafen abgeholt und von Ende September respektive Dezember 2013 bis Ende Januar/Anfang Februar 2014 in seiner Wohnung untergebracht und zum Teil verköstigt. X._ habe seinen Bekannten Örtlichkeiten (Kino und Sauna) gezeigt, an denen sie der Prostitution hätten nachgehen können. Einem von ihnen habe er einen Kontakt zur Aufschaltung von Sexinseraten vermittelt, dem anderen zwecks Ausübung der Prostitution ein Mobiltelefon inklusive Rufnummer zur Verfügung gestellt. X._ habe gewusst, dass seine Bekannten nicht über die erforderliche fremdenrechtliche Arbeitsbewilligung verfügten und somit illegal der Prostitution nachgegangen seien. C. X._ führt Beschwerde in Strafsachen und beantragt, das Urteil des Obergerichts sei aufzuheben und er sei von Schuld und Strafe freizusprechen. Eventualiter sei das obergerichtliche Urteil aufzuheben und die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. X._ ersucht um unentgeltliche Rechtspflege.