Sachverhalt: A. Das Bezirksgericht Zürich sprach X._ mit Urteil vom 10. November 2008 der mehrfachen sexuellen Nötigung und der Drohung schuldig und verurteilte ihn zu einer Freiheitsstrafe von 41⁄2 Jahren. X._ wurde verpflichtet, A._ Genugtuung von Fr. 20'000.-- zuzüglich Zins von 5% seit dem 3. September 2006 zu bezahlen. Das Bezirksgericht stellte fest, dass er gegenüber A._ für künftig entstehende Schäden im Zusammenhang mit dem eingeklagten Ereignis dem Grundsatze nach schadenersatzpflichtig sei. B. X._ erhob gegen das Urteil Berufung ans Obergericht des Kantons Zürich. Dieses sprach ihn am 20. Januar 2010 vom Vorwurf der Drohung frei. Es setzte die Freiheitsstrafe auf 31⁄2 Jahre und die Genugtuung auf Fr. 12'000.-- fest. C. Mit Beschwerde in Strafsachen beantragt X._, das Urteil des Obergerichts sei aufzuheben, und er sei von der Anklage der mehrfachen sexuellen Nötigung freizusprechen. Es sei ihm eine Haftentschädigung sowie eine Genugtuung zuzusprechen. Auf die Zivilklage der Geschädigten sei nicht einzutreten.