Faits:
A. Par jugement du 10 février 2012, le Tribunal correctionnel du canton de Genève a condamné X._, pour infraction grave à la LStup et infraction à la LEtr, à 36 mois de peine privative de liberté, sous déduction de la détention avant jugement.
B. Par arrêt du 21 juin 2012, la Chambre pénale d'appel et de révision de la Cour de justice genevoise a pris acte du retrait de l'appel formé par X._ et constaté la caducité de l'appel joint du ministère public. En bref, elle a exposé que l'appelant disposait d'un délai prolongé au 18 juin 2012 pour le dépôt d'un mémoire d'appel motivé, que selon le timbre postal figurant sur l'enveloppe et le suivi des envois de la Poste, le pli recommandé avait été posté le 19 juin 2012 à 10h58, que la tardiveté de l'envoi impliquait de considérer l'appelant comme défaillant (<ref-law>), son appel étant réputé retiré conformément à l'<ref-law>.
C. X._ forme un recours en matière pénale au Tribunal fédéral contre cet arrêt, concluant, sous suite de dépens, à son annulation et au renvoi de la cause en instance cantonale. Il sollicite par ailleurs l'assistance judiciaire.
Le Ministère public s'en est rapporté à justice. La cour cantonale s'est référée à son arrêt.

Considérant en droit:
1. Le recourant se plaint d'une violation de son droit d'être entendu.
1.1 Selon lui, la cour cantonale aurait dû l'interpeller avant de considérer son écriture comme tardive. Il expose avoir utilisé un système d'affranchissement fourni par la Poste, que l'empreinte d'affranchissement pour envoi recommandé obtenue par le biais de ce système porte la date du 18 juin 2012, que le pli ainsi affranchi a été remis à un bureau de Poste le jour même, que la Poste l'a par erreur uniquement enregistré le lendemain 19 juin à 10h58. Il se plaint de n'avoir pas été invité à se déterminer par la cour cantonale, laquelle a retenu le 19 juin 2012, 10h58, comme date de dépôt en se basant sur une recherche "track and trace" qu'elle a elle-même effectuée.
1.2 Le droit d'être entendu, garanti par l'art. 29 al. 2 Cst., comprend le droit pour l'intéressé de s'exprimer sur les éléments pertinents avant qu'une décision ne soit prise touchant sa situation juridique, d'obtenir qu'il soit donné suite à ses offres de preuves pertinentes ou de participer à l'administration des preuves essentielles ou à tout le moins de s'exprimer sur son résultat, lorsque cela est de nature à influer sur la décision à rendre (<ref-ruling> consid. 2.2. p. 190; également 138 V 125 consid. 2.1 p. 127; <ref-ruling> consid. 3.2 p. 270).
La partie qui doit accomplir un acte de procédure doit démontrer qu'elle l'a entrepris à temps. L'expéditeur doit ainsi prouver que son envoi a été expédié le dernier jour du délai à minuit au plus tard (<ref-ruling> consid. 3 p. 258), peu importe que l'acte ait été remis au guichet de la Poste ou déposé dans une boîte aux lettres (<ref-ruling> consid. 3a p. 184). Dans l'un et l'autre cas, la date de la remise ou du dépôt est présumée coïncider avec celle du sceau postal. La partie qui prétend avoir déposé son acte la veille de la date attestée par le sceau postal a cependant le droit de renverser cette présomption par tous moyens de preuve appropriés (<ref-ruling> consid. 3b p. 375; <ref-ruling> consid. 3a p. 12), l'autorité cantonale étant tenue de lui en donner l'occasion. La jurisprudence précise toutefois que l'avocat qui se contente de déposer son pli dans une boîte postale n'est pas sans ignorer le risque qu'il court que ce pli ne soit pas enregistré le jour même de son dépôt, mais à une date ultérieure. S'il souhaite renverser la présomption résultant du sceau postal apposé sur l'enveloppe ayant contenu une pièce de procédure, on est en droit d'attendre de lui qu'il indique spontanément à l'autorité compétente avoir respecté le délai, en présentant les moyens de preuves en attestant (arrêt 5A_267/2008 du 16 octobre 2008 consid. 3.1).
1.3 En l'espèce, le pli litigieux n'a pas été déposé dans une boîte postale mais remis à un guichet postal. Il avait préalablement été affranchi comme recommandé et daté du 18 juin 2012 au sein de l'étude de l'avocat du recourant par le biais d'un système d'affranchissement fourni par la Poste. On ne se trouve donc pas dans le cas de figure visé par le dernier arrêt précité où une démarche spontanée de l'avocat est attendue lorsqu'il dépose l'envoi dans une boîte postale. La cour cantonale a elle-même procédé à une mesure d'investigation en procédant à une recherche du suivi de l'envoi recommandé sur le site internet de la Poste ("track and trace"; pièce XIII du dossier cantonal). Elle a retenu sur la base du document ainsi obtenu que le pli avait été posté le 19 juin à 10h58. Dans ces circonstances, il incombait à la cour cantonale d'inviter le recourant à se déterminer sur la preuve administrée et sur la date d'envoi du pli recommandé. Faute de l'avoir fait, elle a violé son droit d'être entendu. Le grief est bien fondé, le recours doit être admis et la cause renvoyée à la cour cantonale pour nouvelle décision.
2. Vu l'issue de la procédure, il ne sera pas perçu de frais (<ref-law>) et le canton de Genève versera au mandataire du recourant une indemnité de dépens pour la procédure devant le Tribunal fédéral (art. 68 al. 1 et 2 LTF). Cela rend sans objet la requête d'assistance judiciaire.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est admis, l'arrêt attaqué est annulé et la cause est renvoyée à l'autorité cantonale pour nouvelle décision au sens des considérants.
2. Il n'est pas perçu de frais judiciaires.
3. Le canton de Genève versera à l'avocat du recourant la somme de 2'000 fr. à titre de dépens pour la procédure devant le Tribunal fédéral.
4. La demande d'assistance judiciaire est sans objet.
5. Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Chambre pénale d'appel et de révision de la Cour de justice du canton de Genève.
Lausanne, le 20 septembre 2012
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Juge présidant: Schneider
La Greffière: Cherpillod