Sachverhalt: A. Das Bezirksgericht Bülach verurteilte X._ am 12. November 2013 wegen einfacher Körperverletzung zu einer Freiheitsstrafe von 6 Monaten, als Zusatzstrafe zum Urteil des Bezirksgerichts Weinfelden vom 9. Oktober 2012. Von den Vorwürfen des mehrfachen Diebstahls, der mehrfachen Sachbeschädigung und des mehrfachen Hausfriedensbruchs sprach es ihn frei. Auf Berufung der Staatsanwaltschaft hin stellte das Obergericht des Kantons Zürich am 17. Juni 2014 unter anderem die Rechtskraft des Schuldspruchs der einfachen Körperverletzung fest. Weiter sprach es X._ des mehrfachen Diebstahls, der mehrfachen Sachbeschädigung und des mehrfachen Hausfriedensbruchs schuldig. Es bestrafte ihn mit einer unbedingt vollziehbaren Freiheitsstrafe von 28 Monaten, als Zusatzstrafe zum Urteil des Bezirksgerichts Weinfelden vom 9. Oktober 2012. Das Obergericht hält folgenden Sachverhalt für erwiesen: X._ verübte am 1. Juni 2012, um ca. 02.11 Uhr, in Absprache und gemeinsamem Zusammenwirken mit Y._ einen Einbruchdiebstahl in der Bahnhofstation A._. Dabei erbeutete er Bargeld im Gesamtwert von Fr. 58'837.10 sowie Reka-Checks im Wert von insgesamt Fr. 8'650.-- und verursachte einen Sachschaden in der Höhe von Fr. 8'100.--. Ferner drang er in der Nacht vom 17./18. Juli 2012 in die Räumlichkeiten des Bahnhofreisebüros B._ ein. An den dortigen Türen und Schränken verursachte er einen Schaden von ca. Fr. 6'320.--. Er entwendete Bargeld im Gesamtwert von Fr. 28'253.30 und Reka-Checks im Wert von rund Fr. 17'970.--. B. X._ beantragt mit Beschwerde in Strafsachen, er sei von den Vorwürfen des mehrfachen Diebstahls, der mehrfachen Sachbeschädigung und des mehrfachen Hausfriedensbruchs freizusprechen. Eventualiter sei die Sache zur neuen Beurteilung an das Obergericht zurückzuweisen. Subeventualiter sei die Strafe angemessen zu reduzieren. X._ ersucht um unentgeltliche Rechtspflege.