Faits : A. Par jugement du 28 avril 2017, le Tribunal de police genevois a reconnu X._ coupable de lésions corporelles simples, d'injure, de menace, de violence ou menace contre les autorités ou les fonctionnaires, d'empêchement d'accomplir un acte officiel (faits du 28 octobre 2015) et de violation des règles de la circulation routière (faits du 24 décembre 2015). Il l'a condamné à une peine pécuniaire de 90 jours-amende à 30 fr. l'unité, sous déduction d'un jour-amende, correspondant à un jour de détention avant jugement, assortie du sursis et d'un délai d'épreuve de trois ans, ainsi qu'à une amende de 1'000 fr. (peine privative de liberté de substitution de dix jours). B. Par arrêt du 16 mars 2018, la Chambre pénale d'appel et de révision de la Cour de justice de la République et canton de Genève a partiellement admis l'appel formé par X._ et l'a acquitté des chefs d'empêchement d'accomplir un acte officiel et de menace. Elle a ramené la peine pécuniaire à 60 jours-amende à 30 fr. l'unité, sous déduction d'un jour et l'a mis au bénéfice du sursis en fixant le délai d'épreuve à trois ans. La cour cantonale l'a condamné à une amende de 300 fr. (peine privative de liberté de substitution de trois jours). La moitié des frais de la procédure de première instance a été mise à sa charge, le solde étant laissé à la charge de l'Etat. Pour le surplus, la cour cantonale a confirmé le jugement de première instance et condamné X._ aux deux tiers des frais de la procédure d'appel en laissant le solde à la charge de l'Etat. Elle l'a débouté de ses conclusions en indemnisation. B.a. S'agissant des infractions de lésions corporelles simples, d'injure et de violence ou menace contre les autorités ou les fonctionnaires, l'arrêt entrepris repose en substance sur les faits suivants. Le 28 octobre 2015, vers 21h10, alors que les agents de police B._ et A._ contrôlaient un groupe de mendiants qui quémandaient de la nourriture à un apéritif servi à la suite d'une conférence à l'université, X._ a fait irruption avec un verre de vin à la main, en criant et vociférant, tout en gesticulant de manière agressive et menaçante. Il s'est placé devant une personne que les agents souhaitaient contrôler et a refusé d'obtempérer à leurs demandes répétées de quitter les lieux, tout en persistant dans ses agissements. B._ a effectué une prise d'escorte afin de l'éloigner, mais X._ ne cessait de revenir à leur rencontre. L'agent a tenté une seconde prise d'escorte mais a été violemment repoussé. Les agents ont donc maîtrisé X._ à l'aide d'une clé de coude vers l'arrière, tout en le plaquant contre le mur et l'invitant à se calmer. Après que les agents de police lui ont demandé ses papiers d'identité, X._ s'est précipité dans le hall de l'université, en les bousculant et a tenté de se soustraire à leur emprise. Les gendarmes l'ont rattrapé et ont effectué chacun une clé de coude vers l'arrière afin de le menotter. X._ s'est violemment débattu, en assénant des coups de pied au niveau des tibias et en tordant le pouce droit de A._, puis a tenté de se dégager, en essayant de leur donner des coups de tête et de pied. Alors que les agents tentaient de faire monter X._ dans leur véhicule de service, ce dernier s'est encore montré virulent, en assénant plusieurs coups de pied au niveau du bas-ventre de B._. A l'intérieur de la voiture, il a réussi à enlever sa ceinture de sécurité et à ouvrir les portes. Durant le trajet, s'exprimant en anglais, il a traité les agents d'imbéciles, leur a reproché de se droguer, d'user de leur autorité et de se comporter comme des animaux, ajoutant qu'ils n'avaient aucune éducation. B.b. A._ a déposé plainte le 29 octobre 2015 pour ces faits. Il ressort d'un certificat médical établi le 28 octobre 2015 qu'il présentait un oedème au pouce droit ainsi qu'une palpation de la main douloureuse. Il devait en outre porter une attelle pour immobiliser son pouce. Ces lésions étaient compatibles avec l'anamnèse présentée. Il a été en incapacité de travail à 100% du 28 octobre au 1er novembre 2015 inclus. B._ a également porté plainte le 29 octobre 2015 en raison de ces faits. B.c. Par courrier du 26 août 2016, X._ a déposé plainte contre A._ et B._ pour abus d'autorité, lésions corporelles simples ainsi que pour dénonciation calomnieuse. Selon un rapport d'intervention médicale du 29 octobre 2015, X._ souffrait de rougeurs aux poignets ainsi que d'une éraflure au bras droit. Il ressort d'un certificat médical établi le 26 juin 2017 qu'il présentait une cicatrice sans particularité de 2 cm de long sur le bras droit supérieur. La procédure ouverte à l'encontre des agents de police a été classée par ordonnance du ministère public genevois du 3 octobre 2017, au motif que la plainte pour lésions corporelles simples était tardive et que, s'agissant de l'abus d'autorité, les agents avaient procédé à une intervention qui entrait dans leur fonction et qui avait été perturbée par X._. Les seules blessures constatées sur l'intéressé résultaient d'un emploi légitime et proportionné de la force et n'avaient pas dépassé l'intensité de voies de fait. Cette décision a été confirmée par la Chambre pénale de recours de la Cour de justice genevoise le 13 décembre 2017. C. X._ forme un recours en matière pénale auprès du Tribunal fédéral contre l'arrêt cantonal du 16 mars 2018 et conclut en substance à son acquittement de tout chef d'infraction et à une exemption de peine. Il sollicite l'octroi de l'assistance judiciaire.