Faits: A. Le 6 octobre 2000, X._, ressortissant marocain né en 1964, a épousé A._, ressortissante suisse née en 1959. Un peu moins d'un an auparavant, le *** 1999, et alors que le couple vivait en concubinage, est née leur fille, B._. Par requête du 25 mars 2002, réitérée le 17 janvier 2003, X._ a requis la naturalisation facilitée qu'il a obtenue le 24 novembre 2005, après avoir co-signé avec son épouse le 15 août 2005 une déclaration confirmant la stabilité et l'effectivité de la communauté conjugale. Le 22 janvier 2008, les époux ont déposé une requête commune en divorce, assortie d'une convention sur les effets accessoires datée du 12 décembre 2007. Le divorce a été prononcé le 8 août 2008. X._ s'est marié au Maroc le 12 novembre 2008 avec une ressortissante de ce pays née en 1982, et avec qui il a eu une fille née le *** 2011. B. Par courrier du 23 mars 2009, l'Office fédéral des migrations (ODM) a informé X._ qu'il devait examiner s'il y avait lieu d'annuler la naturalisation facilitée, compte tenu de la séparation intervenue en 2005 et du divorce prononcé le 8 août 2008. L'intéressé a exposé, le 10 avril 2009, que ses relations - déjà tendues - avec le fils du premier mariage de son ex-épouse s'étaient dégradées durant l'automne et l'hiver, pour aboutir à leur séparation au printemps 2006. Son ex-femme s'est expliquée par écrit le 17 avril 2009, puis oralement le 8 octobre 2009, relevant en particulier que si elle pensait au moment de la signature de la déclaration du 15 août 2005 que les choses s'arrangeraient dans son couple, elle reconnaissait que la première séparation intervenue en 2003, puis la seconde à sa demande en mars 2006 démontraient que leur communauté n'était pas stable. X._ a formé des observations le 16 novembre 2009, rappelant notamment que son beau-fils passait alors plusieurs jours par semaine au domicile du couple. Après avoir obtenu l'assentiment des autorités cantonales, l'ODM a, par décision du 25 mars 2010, annulé la naturalisation facilitée. L'enchaînement des faits - arrivée en Suisse en tant que touriste (1993), entrée dans la clandestinité (dès le 8 mars 1994), recours à deux mariages successifs (le 13 mars 1997, union ayant été qualifiée judiciairement de complaisance; puis le 6 octobre 2000) à chaque fois que X._ était le sujet d'une décision d'interdiction de séjour impliquant son renvoi (le 12 mars 1997 et le 11 novembre 1999), commission de violences au sein du couple, recours à deux reprises à une procédure judiciaire de séparation (septembre 2003 et avril 2006) peu avant le dépôt prématuré d'une requête de naturalisation facilitée (le 25 mars 2002), introduction d'une demande commune de divorce (le 22 janvier 2008) suivie de démarches tendant à épouser une ressortissante marocaine plus jeune que ses deux épouses suisses précédentes (le 24 avril 2008) - permettait d'établir que lors de la déclaration du 15 août 2005 ou au moment du prononcé de la naturalisation, le mariage de l'intéressé n'était pas constitutif d'une communauté conjugale effective et stable. La naturalisation facilitée avait donc été octroyée sur la base de déclarations mensongères, voire d'une dissimulation de faits essentiels. C. Par arrêt du 14 septembre 2012, le Tribunal administratif fédéral (TAF) a rejeté le recours formé par X._. Cette autorité a retenu que le court laps de temps entre la déclaration du 15 août 2005, l'octroi de la naturalisation facilitée le 24 novembre 2005 et la séparation de fait en mars ou avril 2006 tendait à confirmer que le couple n'envisageait déjà plus une vie future partagée lors de la signature de ladite déclaration et encore moins lors de la décision d'octroi. Elle a également relevé que plusieurs indices confortaient ce point de vue, soit le passé de l'intéressé, sa précipitation à vouloir obtenir la naturalisation et la séparation de 2003 indiquant l'existence de fortes tensions dans le couple. L'existence de leur fille, ainsi que l'allégation de loisirs communs ne permettaient pas de remettre en cause la dégradation continue de leur relation au cours des deux années précédant la signature de la déclaration commune. Cette autorité n'a enfin pas retenu que les rapports conflictuels entre X._ et son beau-fils puissent être à l'origine d'une brutale aggravation des relations du couple postérieurement au 15 août 2005. D. Par acte du 22 octobre 2012, X._ forme un recours en matière de droit public, concluant, à titre principal, à la réforme de l'arrêt du 14 septembre 2012 en ce sens que la décision de l'ODM du 25 mars 2010 est annulée et, à titre subsidiaire, à l'annulation de la décision du TAF et au renvoi de la cause à cette autorité pour nouvelle décision. Invités à se déterminer, l'ODM a confirmé sa position, tandis que l'autorité précédente a renoncé à formuler des observations. Le recourant a déposé de nouvelles déterminations le 14 janvier 2013.