Faits:
A. Sous l'appellation Ambulances Z._, Y._ exploitait une entreprise individuelle assurant un service d'ambulances et gérant un dépôt de gaz médicinaux en gros. E._ a travaillé pour Ambulances Z._ comme chauffeur ambulancier dès le 18 avril 1991.
Le règlement d'entreprise faisait partie du contrat. Il instituait un délai de congé de deux mois «net» dès la deuxième année de service. Selon le règlement, «le collaborateur [était] tenu d'accomplir des heures supplémentaires lorsque les circonstances [l'exigeaient]»; «les heures supplémentaires accomplies au-delà du planning [étaient], en règle générale, payées avec un supplément de 25%» alors que «les heures supplémentaires effectuées le dimanche et les jours fériés [étaient] majorées de 50%».
Le salaire mensuel de base de E._ s'élevait à 5'200 fr. en 2004 et 2005, 5'250 fr. en 2006, 5'300 fr. en 2007 et 5'350 fr. en 2008. Tous les décomptes de salaire comprenaient les rubriques «inconvénients de service», «prime de conduite», «prime ancienneté» et «prime responsabilité». Les inconvénients de service ont été compensés chaque mois à raison de 300 fr. de 2004 à 2007 et à raison de 500 fr. en 2008. La prime de conduite s'est toujours montée à 100 fr. par mois. La prime de responsabilité a été systématiquement versée de 2004 à 2007 à hauteur de 200 fr. par mois avant de passer à 400 fr. par mois en 2008. La prime d'ancienneté a augmenté de 100 fr. par année de 2004 à 2007, passant de 900 fr. à 1'200 fr. par mois; elle est resté fixée à 1'200 fr. en 2008.
De 2004 à 2008, la rémunération de E._ variait chaque mois en fonction des heures supplémentaires accomplies; celles-ci étaient payées par rapport au salaire de base, sans tenir compte des différentes primes d'ancienneté, d'inconvénients de service, de conduite ou de responsabilité.
X._ SA (ci-après: X._) exploite une entreprise d'ambulances. Au début 2008, Y._ a contacté l'un des administrateurs de X._, car il souhaitait cesser son activité, devenue déficitaire. Durant la deuxième quinzaine de juillet 2008, l'exploitant d'Ambulances Z._ et X._ ont longuement étudié la faisabilité d'une reprise.
Lors d'une réunion du personnel d'Ambulances Z._ tenue le 17 juillet 2008, Y._ a fait état de difficultés financières qui l'incitaient à cesser ses activités. Par circulaire du 26 juillet 2008 faisant suite à cette réunion, il a informé chaque employé qu'il allait procéder à l'annonce officielle d'un licenciement collectif auprès des instances concernées; bien que des discussions en cours permissent d'envisager la possibilité d'une reprise de la majorité des employés par une entreprise tierce, les collaborateurs recevraient, au début de la semaine suivante, une lettre de licenciement pour le 30 septembre 2008.
A l'instar des 25 autres employés d'Ambulances Z._, E._ a été licencié pour le 30 septembre 2008 par courrier du 28 juillet 2008 confirmant «les termes de la circulaire concernant la cessation d'activité de [l']entreprise au 30 septembre 2008.»
Dans une seconde circulaire, datée du 7 août 2008 et portant le titre «Transfert de l'entreprise», Y._ a informé l'ensemble du personnel d'Ambulances Z._ de la cessation des activités de l'entreprise pour le 30 septembre 2008, invoquant des motifs économiques et structurels. Il ajoutait toutefois qu'il y avait une proposition concrète de la part de X._, «concernant la reprise d'une grande partie de l'entreprise, et de 20 des 26 employés de celle-ci avec reprise des contrats aux conditions actuelles»; 20 personnes recevraient une lettre annulant le congé et une solution avait été trouvée pour une vingt-et-unième personne.
Le même jour, Y._ a informé par écrit 20 des 26 employés d'Ambulances Z._, dont E._, que le congé du 28 juillet 2008 était «nul et non avenu», précisant que «dans le cadre de [la] reprise, [leur] contrat de travail sera[it] transféré à la nouvelle entité et poursuivi selon ses termes.»
Le 29 septembre 2008, Y._ a conclu un accord avec X._, laquelle reprenait les activités d'Ambulances Z._ à partir du 1er octobre 2008.
Par courrier du 2 octobre 2008, X._ a résilié pour le 31 décembre 2008 le contrat de travail la liant à E._ à la suite du transfert d'entreprise. Le salaire a été régulièrement payé jusqu'au terme du contrat et le congé n'a pas été contesté.
B. Par demande du 31 mars 2009, E._ a ouvert action contre Y._ et X._ en paiement d'un montant brut de 27'549 fr.55, plus intérêts à 5% dès le 30 septembre 2008. Cette prétention correspond à la rémunération complémentaire d'heures supplémentaires et de jours fériés non compensés jusqu'au 30 septembre 2008.
Par jugement du 9 novembre 2009, le Tribunal de la juridiction des prud'hommes du canton de Genève a condamné Y._ et X._ à payer à E._ 18'840 fr.65 (montant brut), plus intérêts à 5% dès le 30 septembre 2008.
Le tribunal a constaté que les rapports de travail avaient été transférés à X._ de sorte que les deux parties défenderesses répondaient des créances du travailleur. Il a ensuite retenu que les heures supplémentaires, dont le nombre n'était pas contesté, devaient être rémunérées selon le salaire effectif, qui incluait la prime d'ancienneté; un montant de 18'840 fr.65 devait ainsi être alloué à E._. Faute de preuve, les postes afférents à la compensation de jours fériés travaillés ont été écartés.
Statuant le 5 mai 2010 sur appel des trois parties, la Cour d'appel de la juridiction des prud'hommes du canton de Genève a annulé le jugement de première instance, puis condamné Y._ à payer à E._ la somme brute de 20'373 fr.64, plus intérêts à 5% dès le 1er janvier 2009, à charge pour le défendeur de s'acquitter des prestations sociales. Les juges genevois ont considéré que les différentes primes versées à E._ faisaient partie du salaire convenu de sorte qu'elles devaient être prises en compte pour le paiement des heures supplémentaires. Sans autre précision, ils ont indiqué que seul le défendeur devait être condamné à payer le montant de 20'373 fr.64 alloué à ce titre.
C. Y._ interjette un recours en matière civile. Il conclut à l'annulation de l'arrêt cantonal et au déboutement de E._, de la Caisse V._ et de tout autre opposant.
La mention de la caisse de chômage résulte manifestement d'une inadvertance, la caisse en question n'ayant jamais été partie au procès opposant E._ à Y._ et X._.
Le recourant a requis l'effet suspensif. Par ordonnance du 12 juillet 2010, la Présidente de la Ire Cour de droit civil du Tribunal fédéral a refusé de faire droit à cette demande.
Dans sa réponse, E._ propose le rejet du recours dans la mesure où il est recevable.
Invitée à se déterminer, X._ indique qu'elle appuie les conclusions du recourant.

Considérant en droit:
1. 1.1 Dirigé contre une décision finale (<ref-law>) rendue par un tribunal supérieur statuant en dernière instance cantonale (art. 75 al. 1 et 2 LTF), dans une affaire de droit du travail dont la valeur litigieuse atteint manifestement le seuil de 15'000 fr. (<ref-law>), le recours, déposé par la partie qui a succombé en instance cantonale (<ref-law>), est en principe recevable, puisqu'il a été déposé dans le délai (<ref-law>) et la forme (<ref-law>) prévus par la loi.
1.2 Le recours en matière civile peut être interjeté pour violation du droit, tel qu'il est délimité par les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral n'entre pas en matière sur la violation d'un droit de rang constitutionnel ou sur une question afférente au droit cantonal ou intercantonal si le grief n'a pas été invoqué et motivé de manière détaillée par la partie recourante (<ref-law>). Pour le reste, il applique le droit d'office (<ref-law>), sans être limité par les arguments soulevés dans le recours ni par la motivation retenue dans la décision déférée; il peut donc admettre un recours pour d'autres motifs que ceux qui ont été articulés, ou à l'inverse, rejeter un recours en adoptant une argumentation différente de celle de l'autorité précédente (<ref-ruling> consid. 1.4 p. 400; <ref-ruling> consid. 1.1 p. 104). Cependant, compte tenu de l'exigence de motivation contenue à l'art. 42 al. 1 et 2 LTF, sous peine d'irrecevabilité (<ref-law>), le Tribunal fédéral n'examine en principe que les griefs invoqués; il 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 (<ref-ruling> consid. 1.4 p. 400; <ref-ruling> consid. 1.1 p. 105).
Par ailleurs, le Tribunal fédéral conduit son raisonnement juridique sur la base des faits établis par l'autorité précédente (<ref-law>). Il ne peut s'en écarter que si les constatations de l'autorité précédente ont été établies de façon manifestement inexacte - notion qui correspond à celle d'arbitraire au sens de l'art. 9 Cst. (<ref-ruling> consid. 1.5 p. 130, 397 consid. 1.5 p. 401; <ref-ruling> consid. 8.1 p. 153) - ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> (<ref-law>), et pour autant que la correction du vice soit susceptible d'influer sur le sort de la cause (<ref-law>). Aucun fait nouveau ni preuve nouvelle ne peut être présenté à moins de résulter de la décision de l'autorité précédente (<ref-law>).
2. Selon les considérants de l'arrêt attaqué, le recourant et X._ sont débiteurs solidaires envers l'intimé du salaire du 1er octobre 2008 au 4 janvier 2009, soit d'un montant total de 23'083 fr.35. Cette conclusion n'apparaît pas dans le dispositif de l'arrêt cantonal. Et pour cause puisqu'il est établi que l'intimé n'a jamais réclamé en justice son salaire pour cette période, lequel lui a été régulièrement payé. Avec le recourant, il faut admettre que le passage en question est un «copier/coller» inapproprié d'un arrêt rendu dans l'une des quatre autres affaires opposant X._ et le recourant à d'anciens employés de celui-ci. Cette inadvertance manifeste est sans conséquence pour le traitement du recours.
3. Invoquant l'<ref-law>, le recourant reproche à la cour cantonale d'avoir inclus, dans le salaire déterminant pour la rétribution des heures supplémentaires, les différentes primes versées à l'intimé. A son sens, il résulte du règlement d'entreprise faisant partie intégrante du contrat de travail que ces primes ne sont pas comprises dans le salaire de base.
3.1 Aux termes de l'<ref-law>, l'employeur est tenu de rétribuer les heures de travail supplémentaires qui ne sont pas compensées par un congé en versant le salaire normal majoré d'un quart au moins, sauf clause contraire d'un accord écrit, d'un contrat-type de travail ou d'une convention collective. Le salaire normal comprend tous les éléments composant la rémunération obligatoirement due par l'employeur, y compris le treizième salaire et les diverses indemnités prévues contractuellement en relation avec le travail (arrêt 4C.414/2005 du 29 mars 2006 consid. 5.2), comme, par exemple, la prime de risque (Streiff/von Kaenel, Arbeitsvertrag, 6e éd. 2006, n° 12 ad <ref-law> p. 164) ou un supplément de salaire versé en compensation du travail de nuit ou effectué en équipes (Philippe Carruzzo, La rémunération du travailleur et le remboursement des frais, 2007, p. 94).
3.2 En l'espèce, la cour cantonale a constaté que les primes litigieuses faisaient clairement partie du salaire convenu, même si certains postes ont varié dans le temps. Le recourant ne remet pas en cause cette constatation en tant que telle, mais prétend que, selon le contrat liant les parties, les heures supplémentaires étaient calculées exclusivement sur le salaire de base, à l'exclusion des primes.
A ce propos, aucun accord écrit dérogatoire ne ressort des articles du règlement d'entreprise cités par le recourant. Les art. 13.2 et 13.3 relatifs aux heures supplémentaires se bornent à prévoir que «les heures supplémentaires accomplies au-delà du planning sont, en règle générale, payées avec un supplément de 25%» et que les «heures effectuées le dimanche et les jours fériés sont majorées de 50%». Quant à l'art. 15, il mentionne le salaire mensuel brut et différentes primes, mais on ne voit pas comment cette disposition pourrait être interprétée comme excluant les primes du salaire déterminant pour le calcul de la rémunération due pour les heures supplémentaires. Le moyen tiré d'une violation de l'<ref-law> est mal fondé.
4. Sous la rubrique «Recevabilité et moyens» de son mémoire, le recourant reproche à la cour cantonale de l'avoir condamné seul au paiement des heures supplémentaires, sans appliquer la solidarité fondée sur l'<ref-law> en cas de transfert des rapports de travail lié à un transfert d'entreprise.
Le recourant se borne à invoquer l'arbitraire en deux phrases et n'en tire aucune conséquence dans les conclusions de son recours, qui ne tendent pas, à titre subsidiaire, à ce que X._ soit solidairement condamnée à payer à l'intimé la rémunération complémentaire liée aux heures supplémentaires. Faute d'une conclusion explicite ou pouvant, en tout cas, se déduire clairement du mémoire, il n'y a pas lieu d'entrer en matière sur ce point.
5. Vu le sort réservé au recours, les frais judiciaires seront mis à la charge de son auteur (<ref-law>). Comme les conclusions de la demande, à l'ouverture de l'action, étaient inférieures à 30'000 fr., il convient de percevoir un émolument réduit, conformément à l'art. 65 al. 4 let. c LTF (cf. <ref-ruling> consid. 5b p. 41). En outre, le recourant versera des dépens à l'intimé (art. 68 al. 1 et 2 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 600 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Une indemnité de 1'500 fr., à payer à titre de dépens à l'intimé, est mise à la charge du recourant.
4. Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des parties, à X._ SA et à la Cour d'appel de la juridiction des prud'hommes du canton de Genève.
Lausanne, le 5 octobre 2010
Au nom de la Ire Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente: La Greffière:
Klett Godat Zimmermann