Faits: A. Par jugement du 26 mars 2012, le Tribunal criminel de Lausanne a condamné X._ pour tentative d'assassinat, lésions corporelles simples qualifiées, séquestration et menaces qualifiées à une peine privative de liberté de 12 ans, sous déduction de la détention avant jugement, et ordonné un traitement psychiatrique ambulatoire. B. Par jugement du 30 août 2012, la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal vaudois a très partiellement admis l'appel formé par X._. Elle l'a ainsi acquitté du chef d'accusation de menaces qualifiées, confirmant le jugement de première instance pour le surplus. En bref, il ressort les éléments suivants du jugement cantonal. B.a X._ a fait la connaissance de A._ en 2002 alors qu'elle était mariée. Une relation amicale a laissé la place à des sentiments amoureux. Afin que X._ puisse rester en Suisse, A._ a convaincu l'une de ses amies de l'épouser. A._ a divorcé en 2005 et X._ en 2006, et tous deux se sont mariés en novembre 2006. Ils habitaient toutefois ensemble déjà depuis 2003 et jusqu'en octobre 2007. Ils ont divorcé en novembre 2010. Au moment du dépôt de la demande unilatérale de divorce formée par A._ en janvier 2010, les époux étaient séparés depuis plus de deux ans. Quelques mois après le début de leur relation, X._ est devenu violent verbalement et physiquement avec A._, lui donnant des coups de poing et de pied sur tout le corps à l'exception du visage, seule partie visible. B.b Dans la nuit du 21 au 22 octobre 2007, A._ a annoncé à X._ son intention de le quitter. Après avoir tenté de la faire changer d'avis, X._ s'est rendu dans la cuisine, s'est emparé d'un couteau, s'est rendu dans la salle de bain où se trouvait A._ et lui a placé le couteau sous la gorge. Il l'a maintenue ainsi sous la menace du couteau une bonne partie de la nuit, lui intimant l'ordre de prendre une décision, l'avertissant que si elle le quittait soit il la tuait, soit il se tuait. Sous les supplications de A._, il l'a laissée partir, au petit matin, tout en l'avertissant que de toute façon cela finirait mal. A._ n'est pas rentrée chez elle et a trouvé refuge chez une amie. Un ou deux jours plus tard, X._ s'est tailladé les cuisses au cutter et a été hospitalisé au CHUV, puis à la clinique psychiatrique de Prangins. Dès ce moment, le couple n'a plus vécu ensemble. B.c Le 15 janvier 2010, A._ a déposé une demande unilatérale en divorce. X._ lui a demandé de la retirer pour la remplacer, après avoir attendu les quelques mois nécessaires à la conservation de son permis de séjour, par une requête commune. Le 22 février 2010, A._ a fait part, par téléphone, à X._ qu'elle n'était pas opposée à cette solution, à la condition qu'un accord soit passé à ce sujet chez son avocat. X._ n'était pas d'accord avec cette solution. Peu avant 20h, il s'est rendu chez A._. Il a entendu une voix d'homme à travers la porte. Il a téléphoné à son épouse pour qu'elle le rejoigne dans le hall de l'immeuble, ce qu'elle a fait. Après un bref échange, A._ est retournée chez elle rejoindre l'ami qui s'y trouvait et avec lequel elle avait partagé un repas. X._ l'a suivie par les escaliers et une fois devant sa porte a composé le numéro de téléphone qu'il avait repéré comme figurant à plusieurs reprises sur la facture de portable de A._. En entendant le téléphone sonner dans l'appartement, X._ a tenté de défoncer la porte par de violents coups. A._ a alors appelé la police tandis que son ami s'est enfui par le balcon. Comme X._ continuait de donner des coups à la porte, A._ lui a ouvert pour tenter de le calmer. X._ s'est introduit dans l'appartement en repoussant son épouse qui est tombée. Pendant qu'il faisait le tour de l'appartement pour retrouver l'intrus, A._ s'est relevée et s'est rendue dans le salon. X._, ayant vu les restes d'un repas pour deux, la rejointe au salon, l'a poussée par terre, a arraché la prise du téléphone et l'a rouée de coups avec. Paralysée par la douleur, A._ est restée au sol pendant que X._ s'est rendu à la cuisine pour se saisir d'un couteau à viande avec lequel il a poignardé son épouse qui se trouvait toujours au sol. Après plusieurs coups, le couteau s'est brisé et X._ est retourné à la cuisine chercher un éplucheur. Ce dernier s'est courbé et il a alors été cherché deux autres couteaux avec lesquels il a continué à poignarder A._. La lame du troisième couteau s'est brisée après s'être tordue. X._ s'est emparé du quatrième couteau qui a commencé à se courber sous la violence des coups qui n'ont cessé qu'à l'intervention de la police, qu'avait également appelée une voisine alertée par les hurlements de A._. X._ a ainsi donné quarante-quatre coups de couteau à A._. A._ a souffert de quarante-quatre plaies cutanées au niveau du tronc, de lésions hépatiques des segments IV et VI et de lésions de la séreuse gastrique par plaie pénétrante abdominale. Elle a subi une laparotomie exploratrice. Une révision de la cavité abdominale avec suture du péritoine gastrique et hémostase de deux plaies hépatiques ont été réalisées, de même que des sutures des lésions cutanées. Elle a également souffert de multiples plaies palmaires et dorsales de la main gauche. Sa vie a été mise en danger. Elle a été hospitalisée du 22 février au 3 mars 2010 dans le service de chirurgie viscérale du CHUV. B.d X._ a été soumis à une expertise psychiatrique. L'expert a diagnostiqué un état dépressif moyen et un trouble de la personnalité émotionnellement labile de type borderline, impliquant une difficulté accrue dans la gestion des situations de crises affectives et de séparation. L'expert a indiqué que X._ avait sa pleine capacité d'apprécier le caractère illicite de ses actes, mais que sa capacité de se déterminer d'après cette appréciation conservée était diminuée du fait de son trouble de la personnalité, la diminution étant estimée de légère à moyenne. C. X._ forme un recours en matière pénale au Tribunal fédéral contre le jugement du 30 août 2012. Il conclut, sous suite de frais et dépens, à son annulation et au renvoi de la cause à l'autorité cantonale pour nouvelle décision. Il requiert, par ailleurs, l'assistance judiciaire. Il n'a pas été ordonné d'échange d'écritures.