Sachverhalt:
A. Die Staatsanwaltschaft Muri-Bremgarten wirft X._ vor, Batterien, Staubsauger, Dekormaterial und sogenannte Tierabwehrprodukte wie Katzenschrecks, die sein Bruder bei der A._ AG in Bremgarten zwischen dem 1. März und dem 15. April 2010 erbeutet hatte, im Internet auf der Online-Börse "ricardo.ch" verkauft zu haben. Zwischen dem 1. Mai und dem 30. Juni 2010 schlich er zusammen mit seinem Bruder an vier verschiedenen Tagen in die A._ AG ein, um dort neues Diebesgut zu entwenden. Dieses verkaufte X._ wiederum im Internet. Er erzielte aus dem Verkauf des gesamten Deliktsguts einen Gewinn von Fr. 38'107.--.
B. Das Bezirksgericht Bremgarten verurteilte X._ am 30. Juni 2011 wegen bandenmässigen Diebstahls, mehrfacher Hehlerei und mehrfachen Hausfriedensbruchs zu einer unbedingten Freiheitsstrafe von zwei Jahren. Es widerrief die vom Militärappellationsgericht 2 am 26. August 2009 bedingt ausgesprochene Geldstrafe von 20 Tagessätzen zu Fr. 100.--.
Die Berufung von X._ wies das Obergericht des Kantons Aargau am 21. Juni 2012 ab.
C. X._ erhebt Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt, das angefochtene Urteil sei aufzuheben, und ihm sei der bedingte Strafvollzug, bei einer Probezeit von drei Jahren, zu gewähren. Er stellt ausserdem das Begehren um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung.
Erwägungen:
1. 1.1 Der Beschwerdeführer rügt eine Verletzung von Art. 42 Abs. 2 StGB. Die Vorinstanz verneine in ihrer Prognose zu Unrecht besonders günstige Umstände. Seine einschlägige Vorstrafe spreche zwar nicht für ihn. Allerdings stehe die Rechtmässigkeit dieser Verurteilung in der Schwebe, da eine Klage beim Europäischen Gerichtshof für Menschenrechte hängig sei. Bei einer Prognose gehe es um eine zukunftsbezogene Betrachtungsweise, weshalb nicht allein das Vorleben betrachtet werden dürfe. Sein künftiges Verhalten sei als besonders günstig einzustufen. Er habe die Taten zumindest zu Beginn nur verübt, um seinem Bruder finanziell zu helfen. Zudem müssten seine Reue und sein tadelloses Verhalten während der Untersuchung berücksichtigt werden. Dass er den Widerruf des Urteils des Militärappellationsgerichts akzeptiert habe, sei ihm genauso positiv zugutezuhalten wie die Verbüssung des unbedingten Teils der einschlägigen Vorstrafe. Er habe neun Monate in Halbgefangenschaft verbüsst, was ihn beeindruckt habe. Er habe seine Lebensführung nicht unerheblich einschränken müssen und als junger Vater seinen Sohn nurmehr sehr begrenzt gesehen. Sein aktuelles Verhalten deute auf einen massiven Verhaltens- und Gesinnungswandel hin. Er lebe seit über zwei Jahren deliktsfrei. Seine Familie und seine tadellose Arbeitstätigkeit trügen zu seiner stabilen Situation bei. Es sei im Übrigen rechtsstaatlich nicht zu verantworten, ihn für Taten, die mehr als zwei Jahre zurücklägen, in Gefangenschaft zu nehmen (Beschwerde, S. 8 ff.).
1.2 Die Vorinstanz verneint besonders günstige Umstände beim Beschwerdeführer. Dieser sei einschlägig vorbestraft. Auch die Tatumstände sprächen gegen eine günstige Prognose. Er habe aus reiner Geldgier gehandelt. Es zeuge von Rücksichtslosigkeit, einem hohen Mass an krimineller Energie, Dreistigkeit und Unbelehrbarkeit, indem er innert Monatsfrist nach seiner Verurteilung durch das Bezirksgericht Baden am 21. Januar 2010 weiter delinquiert habe. Sein Verschulden sei erheblich. Dass er den Widerruf der bedingten Geldstrafe des Militärappellationsgerichts akzeptiert und den unbedingten Teil der Sanktion des Bezirksgerichts Baden verbüsst habe, vermöge die schlechte Prognose ebenso wenig in Frage zu stellen wie seine verbalen Beteuerungen, sich gebessert zu haben. An seiner schlechten Prognose änderten auch seine geordneten familiären und beruflichen Verhältnisse nichts. Er sei zwar seit seiner letzten Delinquenz Vater geworden, habe jedoch zuvor trotz stabiler persönlicher Situation und regelmässigen Lohneinkommens Vermögensdelikte begangen (Urteil, S. 11 ff.).
1.3 Nach Art. 42 Abs. 1 StGB schiebt das Gericht den Vollzug in der Regel auf, wenn eine unbedingte Strafe nicht notwendig erscheint, um den Täter von der Begehung weiterer Verbrechen und Vergehen abzuhalten. Wurde der Täter innerhalb der letzten fünf Jahre zu einer Freiheitsstrafe von mindestens sechs Monaten oder zu einer Geldstrafe von mindestens 180 Tagessätzen verurteilt, so ist der Aufschub nur zulässig, wenn besonders günstige Umstände vorliegen (Art. 42 Abs. 2 StGB). Der früheren Verurteilung kommt mithin die Bedeutung eines Indizes für die Befürchtung zu, dass der Täter weitere Straftaten begehen könnte. Die Gewährung des bedingten Strafvollzuges ist daher nur möglich, wenn eine Gesamtwürdigung aller massgebenden Faktoren den Schluss zulässt, dass trotz der Vortat eine begründete Aussicht auf Bewährung besteht. Das trifft etwa zu bei einer besonders positiven Veränderung in den Lebensumständen des Täters (BGE 134 IV 1 E. 4.2.3 mit Hinweisen).
Fehlt es an besonders günstigen Umständen, so muss der Richter die neue Strafe als vollziehbar erklären (BGE 134 IV 140 E. 4.5 mit Hinweisen). Dem Richter steht bei der Prüfung der Prognose des künftigen Legalverhaltens ein Ermessensspielraum zu. Das Bundesgericht greift nur ein, wenn das Ermessen über- bzw. unterschritten oder missbraucht und damit Bundesrecht verletzt wird (BGE 134 IV 140 E. 4.2 S. 143; BGE 134 IV 1 E. 4.2.1; 128 IV 193 E. 3a; je mit Hinweisen).
1.4 Der Beschwerdeführer behauptet, sein künftiges Verhalten sei als besonders günstig einzustufen. Seine Begründung beschränkt sich auf Selbstverständlichkeiten wie die Akzeptanz der widerrufenen Geldstrafe oder die Verbüssung des unbedingten Teils einer Freiheitsstrafe. Er macht nicht geltend, dass die zu beurteilenden Delikte im Vergleich zur früheren Tat nicht demselben Verhaltensmuster entsprächen oder zwischenzeitlich eine deutlich positive Wandlung der Lebensumstände eingetreten wäre (zu diesen Kriterien ROLAND M. SCHNEIDER/ROY GARRÉ, Basler Kommentar, Strafrecht I, 2. Aufl. 2007, Art. 42 N 91). Der Beschwerdeführer zeigt auch nicht auf, inwiefern die Vorinstanz von ihrem Ermessen unrichtig Gebrauch gemacht hätte.
2. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Bei diesem Verfahrensausgang sind die bundesgerichtlichen Kosten dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 BGG). Sein Gesuch um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege ist abzuweisen, da die Beschwerde von vornherein aussichtslos erschien. Seiner finanziellen Lage ist mit herabgesetzten Gerichtskosten Rechnung zu tragen (Art. 65 Abs. 2 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird abgewiesen.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 800.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Aargau, Strafgericht, 1. Kammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 28. Januar 2013
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Der Gerichtsschreiber: Keller