Sachverhalt: A. Das Gerichtspräsidium Bremgarten sprach X._ am 9. Februar 2010 von der Anklage des Fahrens in angetrunkenem Zustand und den weiteren gegen ihn erhobenen Vorwürfen frei. Auf Beschwerde der Staatsanwaltschaft hin erkannte das Obergericht des Kantons Aargau X._ am 20. September 2010 des Führens eines Motorfahrzeugs in angetrunkenem Zustand (qualifizierte Blutalkoholkonzentration; Art. 91 Abs. 1 Satz 2 i.V.m. Art. 31 Abs. 2 SVG und Art. 2 Abs. 1 VRV) und der Nichtbeachtung eines polizeilichen Haltezeichens (Art. 90 Ziff. 1 i.V.m. Art. 27 Abs. 1 SVG) sowie des Vorschriftssignals "Verbot für Motorwagen" (Art. 90 Ziff. 1 i.V.m. Art. 27 Abs. 1 SVG) schuldig und verurteilte ihn zu einer bedingten Geldstrafe von 15 Tagessätzen zu Fr. 70.-- und einer Busse von insgesamt Fr. 1'100.--. B. X._ führt Beschwerde in Strafsachen mit dem Antrag, das Urteil vom 20. September 2010 aufzuheben und ihn von Schuld und Strafe freizusprechen. Eventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Er beantragt die aufschiebende Wirkung der Beschwerde. C. Das Gesuch um aufschiebende Wirkung wurde mit Präsidialverfügung vom 25. November 2010 abgewiesen. D. Vernehmlassungen wurden keine eingeholt.