Sachverhalt: A. X._ und Y._ verbrachten den Abend vom 14. Mai 2010 im serbischen Vereinslokal "A._" in Suhr. Sie gerieten im Verlaufe der Zeit in einen Streit. Gemäss Anklage soll X._ Y._ einen Schlag auf den Kopf versetzt, sie um den Brustkorb gepackt und aus dem Lokal in den Vorraum gezerrt haben. Y._ habe die Anwesenden vergeblich aufgefordert, die Polizei zu benachrichtigen. Im Vorraum des Lokals soll X._ Y._ mehrmals mit der flachen Hand ins Gesicht geschlagen haben. Durch die Schläge habe Letztere eine Gehirnerschütterung erlitten. Sie habe sich benommen gefühlt, Kopfschmerzen gehabt und sich übergeben müssen. X._ habe Y._ daraufhin in die Waschküche gezogen und sie bei geschlossener Türe von ca. 23.00 Uhr bis ca. 02.10 Uhr (15. Mai 2010) gegen ihren Willen dort zurückbehalten. Y._ sei auf dem Boden gelegen. Er sei mit dem Finger in ihre Vagina eingedrungen, habe sie in die Brust gekniffen und auf den Mund, das Gesicht und im Halsbereich geküsst. Y._ habe ihn etwas abdrängen können. Er habe sie daraufhin aufgefordert, den Mund zu öffnen. Als sie sich geweigert habe, habe er sie erneut ins Gesicht geschlagen. Er habe sich breitbeinig über sie gestellt, ihren Kopf hochgehoben, ihr den Penis in den Mund gesteckt und ejakuliert. Danach habe er sein Glied zurückgezogen und ihr den Mund zugedrückt. B. Das Obergericht des Kantons Aargau sprach X._ am 20. Oktober 2011 im Berufungsverfahren schuldig der einfachen Körperverletzung, der Nötigung, der Freiheitsberaubung und der sexuellen Nötigung. Es verurteilte ihn zu einer Freiheitsstrafe von 2 1⁄2 Jahren und kumulativ, als Zusatzstrafe zum Urteil des Bezirksamts Aarau vom 17. März 2010, zu einer Geldstrafe von 120 Tagessätzen à Fr. 30.--. Das Obergericht erklärte die Freiheitsstrafe im Umfang von 1 1⁄4 Jahren für vollziehbar. Im Übrigen schob es den Vollzug der Strafe bei einer Probezeit von drei Jahren auf. Für die Geldstrafe gewährte das Obergericht X._ den bedingten Strafvollzug. C. Mit Beschwerde in Strafsachen beantragt X._, das obergerichtliche Urteil vom 20. Oktober 2011 aufzuheben und ihn freizusprechen. Eventualiter sei er zu einer bedingten Freiheitsstrafe von 15 Monaten zu verurteilen. X._ verlangt zudem, es sei ihm die unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung zu gewähren.