Faits: A. S._, née en 1973, ressortissante étrangère entrée en Suisse en 2000, a travaillé entre mars 2004 et décembre 2007 comme collaboratrice d'empaquetage au service de la société X._ AG. Le 16 janvier 2008, elle s'est annoncée auprès de l'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (l'office AI), invoquant des douleurs dorsales. Celui-ci lui a octroyé un quart de rente, fondé sur une perte de gain de 45 %, à partir d'août 2008 (décision du 3 juin 2009 confirmant un projet du 21 janvier précédent). B. Le Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour des assurances sociales, a admis le recours formé par S._ contre cette décision et réformé celle-ci en ce sens que le droit à une demi-rente d'invalidité était reconnu à l'assurée à partir du 1er août 2008 (jugement du 28 août 2013). C. L'office AI interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande l'annulation. Il conclut au maintien de sa décision du 3 juin 2009.