Faits:
A. A.a X._ exploitait depuis 1987 un magasin de cycles et motos en entreprise individuelle, sous la raison de commerce "V._". En 1999, celle-ci est devenue "W._".
Dès l'automne 1998, X._ et Y._ ont projeté de s'associer pour l'exploitation du commerce en question. X._ voulait développer son entreprise mais manquait de liquidités; en outre, il devait s'absenter fréquemment. Y._, qui exploitait en raison individuelle un commerce d'appareils de bureau dans l'immeuble abritant ladite entreprise, disposait de 150'000 fr. et du temps nécessaire pour s'occuper de l'affaire de X._.
Au début du mois de décembre 1998, les deux hommes ont ouvert un compte bancaire sur lequel chacun disposait de la signature individuelle. Y._ y a versé 150'000 fr. entre le 23 décembre 1998 et le début de l'année 1999. X._ a affecté cette somme à l'entreprise; dans sa comptabilité, il l'a fait figurer sous le poste "créanciers". Y._ l'a pour sa part déclarée comme élément de sa fortune sous rubrique "Etat des titres/valeurs mobilières", avec la mention "participation W._".
Y._ s'est vu accorder la signature individuelle sur le compte de chèques postal de l'entreprise; en revanche, X._ a conservé la signature exclusive sur un autre compte bancaire de l'entreprise.
Dès décembre 1998, Y._ a travaillé à plein temps dans le magasin de motos. Il s'occupait de l'administration, de la commande et vente de motos, de la facturation aux clients et du paiement des fournisseurs. Il ne recevait pas d'instructions de X._. Tous deux se concertaient et prenaient ensemble les décisions importantes, notamment celles d'engager du personnel, Y._ contresignant les contrats de travail. Aux yeux des employés, ils apparaissaient comme copatrons de l'entreprise; ils donnaient aussi cette impression à des tiers, X._ ayant en particulier précisé à un commerçant concurrent que Y._ était son "associé".
Pour son activité, Y._ touchait 6'250 fr. net par mois, soit 75'000 fr. par an. X._ faisait des prélèvements mensuels pour ses besoins personnels; ceux-ci n'apparaissaient pas dans sa comptabilité; en revanche, il indiquait les montants versés à Y._ sous la rubrique "honoraires".
X._ assumait seul la charge fiscale liée aux résultats nets de l'entreprise. Selon les bordereaux de taxation produits, il a réalisé un bénéfice net d'environ 127'000 fr. en 2001, de 155'000 fr. en 2003 et de 169'000 fr. en 2004. Dans ses déclarations fiscales, Y._ se présentait comme mécanicien et déclarait au titre de produit de sa propre entreprise individuelle des revenus annuels compris entre 50'000 fr. et 60'000 fr., après déduction de frais généraux d'environ 20'000 fr.
Y._ n'a jamais demandé à X._ de consulter la comptabilité de l'entreprise.
A.b Au printemps 2004, le bailleur des locaux commerciaux a demandé à X._ d'acquérir ceux-ci, faute de quoi il risquait une résiliation de bail. Ce dernier a alors proposé à Y._ d'"acheter le 49 %" de l'entreprise pour le prix de 450'000 fr., après déduction de "l'acompte" de 150'000 fr. versé en décembre 1998. S'estimant "copropriétaire" de l'entreprise, Y._ a rejeté l'offre. Les rapports entre les parties se sont détériorés.
Par courrier du 9 novembre 2004, X._ a déclaré vouloir résilier le "contrat de mandat" qui le liait à Y._ et rembourser le "prêt" de 150'000 fr. Y._ a pris acte de la "rupture abrupte de la société simple" et a requis le paiement de 450'000 fr. à titre de liquidation de ladite société. X._ a remboursé 150'000 fr. à Y._.
B. B.a Le 22 juin 2008, Y._ a agi devant le Tribunal de première instance du canton de Genève en liquidation de la société simple et en paiement de 450'000 fr. plus intérêts. X._ a conclu au rejet de l'action. Par jugement du 9 mars 2010, le Tribunal a entièrement rejeté l'action en excluant l'existence d'une société simple.
B.b Y._ a fait appel de ce jugement auprès de la Chambre civile de la Cour de justice. Il a derechef conclu à la liquidation de la société simple et au paiement de 450'000 fr. X._ a conclu au rejet de l'appel. Par arrêt du 19 novembre 2010, la Cour de justice a annulé le jugement et renvoyé la cause au premier juge pour qu'il statue à nouveau, après expertise, dans le sens des considérants.
C. X._ (le recourant) interjette un recours en matière civile auprès du Tribunal fédéral. Il conclut à l'annulation de l'arrêt précité et au rejet des conclusions prises par Y._ (l'intimé). Ce dernier s'en remet à justice quant à la recevabilité du recours et conclut à son rejet sur le fond. L'autorité précédente se réfère à son arrêt.
Considérant en droit:
1. Le Tribunal fédéral examine d'office la recevabilité des recours qui lui sont soumis (ATF 135 III 1 consid. 1.1).
1.1 L'arrêt attaqué renvoie la cause à l'autorité inférieure pour complément d'instruction et nouvelle décision dans le sens des considérants. Il constitue donc une décision incidente, notifiée séparément, qui ne porte ni sur la compétence ni sur une demande de récusation (cf. art. 92 LTF). Un tel jugement ne peut faire l'objet d'un recours que s'il est susceptible de causer un préjudice irréparable (art. 93 al. 1 let. a LTF) ou si l'admission du recours peut conduire immédiatement à une décision finale qui permet d'éviter une procédure probatoire longue et coûteuse (art. 93 al. 1 let. b LTF).
Cette réglementation est fondée sur des motifs d'économie de la procédure: en tant que cour suprême, le Tribunal fédéral ne devrait en principe connaître qu'une seule fois de la même affaire, à la fin de la procédure (ATF 133 III 629 consid. 2.1 p. 631); l'ouverture du recours immédiat est une exception qui doit être interprétée de manière restrictive, d'autant plus que les parties ne subissent en principe aucun préjudice lorsqu'elles n'attaquent pas immédiatement de telles décisions, puisqu'elles peuvent les contester en même temps que la décision finale (ATF 133 IV 288 consid. 3.2).
En l'occurrence, le recourant ne prétend pas que la première hypothèse visée par l'art. 93 al. 1 LTF se vérifie, à juste titre. Selon la jurisprudence, les décisions de renvoi n'occasionnent en principe pas de préjudice juridique irréparable (cf. ATF 122 I 39 consid. 1a/bb p. 42), pas plus que le fait d'ordonner une expertise (arrêt 4A_390/2009 du 20 octobre 2009 consid. 1.2). Il convient donc d'examiner si les prévisions de l'art. 93 al. 1 let. b LTF sont réalisées.
1.2 Il faut en premier lieu que l'admission du recours puisse conduire immédiatement à une décision finale. Le Tribunal fédéral doit pouvoir rendre la décision lui-même (cf. art. 107 al. 2 LTF) et mettre fin définitivement à la procédure dans l'hypothèse où il parviendrait à une solution inverse de celle retenue par l'autorité cantonale, c'est-à-dire en jugeant différemment la question tranchée dans la décision incidente attaquée (ATF 133 III 629 consid. 2.4.1).
Cette exigence est satisfaite en l'espèce: si l'on devait exclure l'existence d'une société entre les parties, la prétention en liquidation de la société, respectivement en paiement d'une somme d'argent devrait être rejetée.
S'agissant de la seconde condition, il appartient à la partie recourante d'établir quelles preuves longues et coûteuses devraient être administrées, sauf si ce point découle manifestement de la décision attaquée ou de la nature de la cause (ATF 133 IV 288 consid. 3.2). Tout complément d'instruction entraîne nécessairement des frais et un prolongement de la procédure, de sorte qu'une telle mesure ne suffit en soi pas pour ouvrir le recours immédiat. La procédure probatoire, par sa durée et son coût, doit s'écarter notablement des procès habituels. Il n'existe pas de critère absolu permettant de définir quand un tel cas de figure est réalisé. Les circonstances du cas concret sont déterminantes. Tout au plus peut-on admettre que la nécessité d'ordonner une expertise complexe ou plusieurs expertises est propre à occasionner une procédure probatoire longue et coûteuse (arrêt 4A_210/2010 du 1er octobre 2010 consid. 3.3.1 et 3.3.2.2, non publiés in ATF 136 III 502).
En l'espèce, l'arrêt attaqué astreint l'autorité inférieure à désigner un expert chargé d'établir l'indemnité de l'associé sortant sur la base de l'art. 580 al. 2 CO. L'expert devra reconstituer le bénéfice net réel de la société année par année pour la période du 1er janvier 1999 au 31 décembre 2004; il devra ensuite déduire de la part de 50 % revenant à chaque associé les avances sur bénéfice versées à titre d'honoraires ou de salaire ou prélevées à quelque titre que ce soit, notamment sous la rubrique "frais généraux" (étant rappelé que les prélèvements effectués par le recourant n'apparaissaient pas expressément dans les livres de compte, contrairement aux avances versées à l'intimé sous la rubrique "honoraires"). Par ailleurs, s'il devait s'avérer que le recourant a perçu trop de bénéfices par rapport à sa part légale, cela signifierait qu'il a également payé trop d'impôts; il conviendrait alors d'en tenir compte dans les calculs de la part d'impôt qui aurait dû être payée par l'intimé.
Ces éléments font inférer que l'expertise est propre à entraîner une procédure probatoire longue et coûteuse; cette mesure d'instruction serait privée d'objet si la qualification de société simple devait être écartée. Dans ces circonstances, il faut admettre que le principe d'économie de procédure prévaut sur l'intérêt à éviter que le Tribunal fédéral soit saisi plusieurs fois de la même affaire. La seconde condition posée par l'art. 93 al. 1 let. b LTF est également réalisée.
1.3 Les autres conditions de recevabilité sont par ailleurs satisfaites. Le recours est dirigé contre un jugement de dernière instance cantonale (art. 75 al. 1 LTF) rendu en matière civile (art. 72 al. 1 LTF); il a été introduit en temps utile (art. 100 al. 1 LTF en relation avec l'art. 46 al. 1 let. c LTF) et dans les formes requises (art. 42 LTF). Son auteur a pris part à l'instance précédente et succombé dans ses conclusions (art. 76 al. 1 LTF dans sa teneur antérieure au 1er janvier 2011); enfin, la valeur litigieuse excède le minimum légal de 30'000 fr. (art. 51 al. 1 let. c et 74 al. 1 let. b LTF).
2. Le recours en matière civile peut être interjeté pour violation du droit tel que délimité par les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (art. 106 al. 1 LTF). Eu égard à l'exigence de motivation contenue à l'art. 42 al. 1 et 2 LTF, sous peine d'irrecevabilité (art. 108 al. 1 let. b LTF), il n'examine en principe que les griefs invoqués et n'est pas tenu de traiter, comme le ferait une autorité de première instance, toutes les questions juridiques qui se posent lorsque celles-ci ne sont plus discutées devant lui (ATF 135 III 397 consid. 1.4 p. 400).
Le Tribunal fédéral conduit son raisonnement juridique sur la base des faits établis par l'autorité précédente (art. 105 al. 1 LTF). Il peut certes les rectifier ou les compléter s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte, notion qui correspond à l'arbitraire, ou en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF (art. 97 al. 1 et 105 al. 2 LTF). Cette exception ne permet toutefois pas aux parties de rediscuter les faits de la cause comme si elles plaidaient devant un juge d'appel. Dans la mesure où le grief relatif à la constatation des faits implique d'établir la violation d'un droit constitutionnel tel que l'interdiction de l'arbitraire, les exigences de motivation sont celles de l'art. 106 al. 2 LTF (ATF 133 II 249 consid. 1.4.3 p. 255); l'acte de recours doit alors contenir, sous peine d'irrecevabilité, un exposé succinct des droits ou principes constitutionnels violés et exposer de manière claire et circonstanciée en quoi consiste leur violation (ATF 134 I 83 consid. 3.2).
Le Tribunal fédéral tient compte non seulement des faits constatés dans la décision de dernière instance attaquée, mais aussi de ceux figurant dans la décision de l'autorité inférieure, pour autant que l'arrêt attaqué reprenne au moins implicitement cet état de fait (cf. ATF 129 IV 246 consid. 1, confirmé après l'entrée en vigueur de la LTF notamment par l'arrêt 4A_565/2009 du 21 janvier 2010 consid. 2.2.4).
3. Le recourant reproche à l'autorité précédente d'avoir retenu l'existence d'une société simple alors qu'à son sens, il n'aurait été lié à l'intimé que par un contrat de mandat doublé d'un contrat de prêt.
3.1 La société simple est un contrat par lequel deux ou plusieurs personnes conviennent d'unir leurs efforts ou leurs ressources en vue d'atteindre un but commun et qui ne présente pas les caractères distinctifs d'une autre société prévue par la loi (art. 530 CO). Le contrat obéit aux règles générales sur la conclusion des contrats (art. 1 ss CO; TERCIER/FAVRE, Les contrats spéciaux, 4e éd. 2009, n° 7528). Deux éléments caractérisent la société simple: l'apport, soit la prestation que chaque associé doit faire au profit de la société (cf. art. 531 al. 1 CO), et le but commun (animus societatis), qui rassemble les efforts des associés (TERCIER/FAVRE, op. cit., n° 7451 ss). Celui-ci suppose la volonté de mettre en commun des biens, ressources ou activités en vue d'atteindre un objectif déterminé, d'exercer une influence sur les décisions et de partager non seulement les risques et les profits, mais surtout la substance même de l'entreprise (ATF 99 II 303 consid. 4a).
Le contrat de société simple ne requiert, pour sa validité, l'observation d'aucune forme spéciale; il peut donc se créer par actes concluants, voire sans que les parties en aient même conscience (ATF 124 III 363 consid. II/2a p. 365). Les règles d'interprétation déduites de l'art. 18 CO s'appliquent également aux contrats conclus par actes concluants, en ce sens qu'il s'agit d'abord de rechercher la volonté réelle des parties puis, à défaut, d'interpréter leurs comportements selon le principe de la confiance (cf. arrêt 4C.54/2001 du 9 avril 2002 consid. 2b, in SJ 2002 I 557; BÉNÉDICT WINIGER, in Commentaire romand, Code des obligations I, 2003, n° 48 ad art. 18 CO). Les constatations de l'autorité cantonale sur les circonstances dans lesquelles les parties se sont mises d'accord et sur leur volonté dite interne, en particulier sur la volonté constitutive de l'animus societatis, appartiennent au fait; peu importe qu'elles reposent sur une preuve directe, sur des indices ou sur l'appréciation des preuves (arrêt 4C.145/1988 du 22 novembre 1988 consid. 2a). En revanche, l'application du principe de la confiance est une question de droit que le Tribunal fédéral examine librement (ATF 131 III 606 consid. 4.1 p. 611).
3.2 En l'espèce, l'autorité précédente s'est dite convaincue, par son appréciation des éléments du dossier et des preuves produites, qu'en 1998, la commune et réelle intention des deux parties était de s'associer pour l'exploitation d'un commerce de motos (arrêt attaqué, consid. 2.5); elle a constaté que les pourparlers contractuels avaient manifestement abouti à un consentement sur les points essentiels du contrat, soit la volonté de créer une société simple (animus societatis) et d'y contribuer par l'apport de capitaux et de travail (arrêt attaqué, consid. 2.5.1).
En retenant l'existence d'une volonté constitutive de l'animus societatis et d'un consentement sur les prestations à apporter, la cour cantonale a procédé à des constatations de fait qui lient la Cour de céans, faute pour le recourant d'avoir fait valoir de manière conforme à l'art. 106 al. 2 LTF qu'elles seraient entachées d'arbitraire ou contraires au droit au sens de l'art. 95 LTF. Le recourant s'est en effet contenté de remettre en question l'existence d'une telle volonté par de simples affirmations de type appellatoire (cf. recours, p. 17 § 2).
3.3 Quoi qu'en dise le recourant, il n'existe pas, en l'espèce, d'autres circonstances qui seraient propres à exclure la qualification de société simple.
Il n'est pas contestable que les prestations en argent et en industrie fournies par l'intimé sont des apports au sens de l'art. 531 al. 1 CO dès lors que celui-ci agissait avec l'animus societatis. Le fait que l'intimé n'a jamais demandé à consulter les livres comptables de l'entreprise ne s'oppose pas à la qualification de société simple; il s'agit plutôt d'un indice à prendre en compte pour apprécier l'existence d'un animus societatis, question qui ne saurait être rediscutée pour les motifs déjà exposés. Quoi qu'il en soit, comme l'autorité précédente l'a souligné, il ne s'agit pas d'une obligation mais d'un droit de contrôle (art. 541 CO); l'intimé, qui s'occupait de l'administration, en particulier de la facturation aux clients et du paiement des fournisseurs, pouvait - à tort ou à raison - s'estimer suffisamment renseigné sur la marche de l'entreprise. De même, l'existence d'une société simple n'exclut pas que l'un des associés conserve la signature exclusive sur un compte bancaire; tout au plus cet associé doit-il s'abstenir, dans les rapports internes, de faire des actes de disposition allant à l'encontre du but social.
Selon les décisions cantonales, l'intimé a versé la somme de 150'000 fr. avant de connaître l'estimation définitive de la valeur de l'entreprise et il n'est pas établi que les parties aient évalué d'entente leurs apports respectifs. Il est toutefois possible de prévoir des apports inégaux, la seule limite étant celle de l'art. 27 al. 2 CC (Handschin/Vonzun, Zürcher Kommentar, 4e éd. 2009, n° 33 ad art. 531 CO; Fellmann/Müller, Berner Kommentar, 2006, n° 87 ad art. 531 CO): la "convention contraire" au principe d'égalité des apports exprimé à l'art. 531 al. 2 CO peut résulter d'actes concluants. En l'occurrence, à défaut d'indices d'un engagement excessif au sens de l'art. 27 CC, il faut considérer que les parties se sont accommodées d'une éventuelle inégalité dans les apports sans renoncer à la présomption d'égalité dans la participation aux bénéfices et aux pertes posée par l'art. 533 al. 1 CO.
3.3.1 Le recourant objecte encore que le but poursuivi par la prétendue société était une activité commerciale et qu'au registre du commerce, il apparaissait comme seul titulaire de l'entreprise; le premier élément exclurait la qualification de société simple et le second, celle de société en nom collectif.
La doctrine est divisée sur la question de savoir si une société simple peut exercer une activité commerciale. Est notamment invoqué le fait que l'art. 934 al. 1 CO impose l'inscription au registre du commerce lorsqu'une telle activité est déployée, inscription qui n'est pas accessible à la société simple (ATF 79 I 179 consid. 2). Cela étant, lorsque la société est composée exclusivement de personnes physiques, la controverse est privée d'objet, car la société est alors considérée ipso jure comme une société en nom collectif (art. 552 CO), quand bien même les parties y verraient une société simple (Fellmann/Müller, op. cit., nos 512-514 ad art. 530 CO; MEIER-HAYOZ/FORSTMOSER, Schweizerisches Gesellschaftsrecht, 10e éd. 2007, § 4 no 50 s. et § 12 no 27 s.). Peu importe que la société en nom collectif ne soit pas inscrite au registre du commerce, ou qu'elle le soit sous une raison sociale non conforme à l'art. 947 al. 1 CO: l'inscription n'a qu'un effet déclaratif; il suffit donc que les associés aient fait connaître l'existence du rapport de société et que l'on ne soit pas en présence d'une société tacite (cf. art. 552 al. 2 CO; ATF 124 III 363 consid. II/2a p. 364 et 2c; 73 I 311 consid. 2). Il est en outre concevable que deux associés exercent une activité commerciale sous la forme d'une société simple tacite, c'est-à-dire que l'un d'eux choisisse de ne pas apparaître comme associé dans les rapports extérieurs tandis que l'autre se présente par exemple comme titulaire d'une entreprise individuelle et soit inscrit comme tel au registre du commerce (art. 945 CO) (Fellmann/Müller, Berner Kommentar, op. cit., n° 324 ad art. 530 CO; MEIER-HAYOZ/FORSTMOSER, op. cit., § 15 n° 46).
Constatant en l'occurrence que l'entreprise avait continué à être exploitée en raison individuelle sous le nom de famille du recourant, la cour cantonale a jugé que les relations contractuelles pouvaient s'analyser de deux façons: soit les parties formaient une société simple tacite, soit elles étaient liées par un contrat de société en nom collectif de fait.
Cette appréciation juridique ne peut qu'être approuvée au regard des principes rappelés ci-dessus.
3.3.2 En bref, sur la base des constatations de fait qui lient la Cour de céans, la qualification opérée par l'autorité précédente ne va pas à l'encontre du droit fédéral.
Il s'ensuit que le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable.
4. Le recourant, qui succombe, supporte les frais et dépens de la présente procédure (art. 66 al. 1 et art. 68 al. 1 et 2 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 6'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Le recourant versera à l'intimé une indemnité de 7'000 fr. à titre de dépens.
4. Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des parties et à la Chambre civile de la Cour de justice du canton de Genève.
Lausanne, le 4 avril 2011
Au nom de la Ire Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente: La Greffière:
Klett Monti