Faits:
A. B._, né en 1968, travaillait en qualité de bagagiste. Invoquant les séquelles d'une opération pour une tumeur ou un kyste cérébral, il a déposé le 17 octobre 2002 une demande de prestations auprès de l'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (ci-après: l'office AI).
L'office AI a confié la réalisation d'une expertise à la doctoresse C._, spécialiste FMH en neuropsychologie. Ce médecin a conclu à l'exigibilité de l'activité habituelle et de toute activité simple, à plein temps, avec une diminution de rendement de 20 % (rapport du 20 septembre 2005).
Sur cette base, l'office AI a refusé par décision du 30 novembre 2005 l'octroi de mesures professionnelles et d'une rente.
Saisie d'une opposition de B._, l'administration a mandaté la doctoresse O._, spécialiste FMH en psychiatrie et psychothérapie, pour la mise en ?uvre d'une seconde expertise, dont il est ressorti une incapacité totale de travail (rapport du 6 février 2008).
L'office AI a encore soumis l'intéressé à un examen effectué par son Service médical régional (ci-après SMR). Les doctoresses N._, spécialiste en psychiatrie et psychothérapie, et V._, spécialiste FMH en pneumologie et en médecine interne générale, ont retenu une capacité de travail de 80 % dans l'activité habituelle et dans toute activité répétitive, sans responsabilités et sans stress (rapport du 20 novembre 2008).
Le 27 mars 2009, l'office AI a rejeté l'opposition.
B. L'assuré a déféré cette décision auprès du Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour des assurances sociales, concluant principalement à l'octroi d'une rente entière de l'assurance-invalidité à compter du 1er avril 2003 et subsidiairement au renvoi de la cause à l'office AI pour instruction complémentaire et nouvelle décision.
Le Tribunal cantonal a chargé le docteur F._, spécialiste FMH en psychiatrie et psychothérapie, de réaliser une expertise judiciaire. Celui-ci a diagnostiqué, sans influence sur la capacité de travail, un syndrome de dépendance alcoolique (utilisation continue), un trouble anxiété généralisée et un trouble mixte de la personnalité (expertise du 30 novembre 2010).
Par jugement du 21 juillet 2011, le Tribunal cantonal a rejeté le recours.
C. B._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande l'annulation. Il conclut au renvoi de la cause au Tribunal cantonal pour nouvelle décision après instruction complémentaire sous forme d'expertise.
Le Tribunal fédéral a renoncé à procéder à un échange d'écritures.

Considérant en droit:
1. Dans le cadre d'un recours en matière de droit public, le Tribunal fédéral n'examine en principe que les griefs invoqués, compte tenu de l'exigence de motivation prévue à l'<ref-law>. Il fonde son raisonnement sur les faits retenus par la juridiction de première instance (<ref-law>) sauf s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> (<ref-law>). La partie recourante qui entend s'écarter des faits constatés doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions de l'<ref-law> sont réalisées sinon un état de fait divergent ne peut être pris en considération.
2. Le litige porte sur le droit du recourant à une rente de l'assurance-invalidité, singulièrement sur l'évaluation de son invalidité et plus particulièrement sur sa capacité résiduelle de travail. Le jugement entrepris expose de manière correcte les dispositions légales et les principes jurisprudentiels applicables; il suffit d'y renvoyer.
3. Faisant siennes les conclusions du docteur F._, l'instance cantonale a retenu une pleine capacité de travail au plan psychique et dénié le droit de l'intéressé à des prestations, le taux d'invalidité résultant d'une diminution de rendement de 20 % au plan neuropsychologique ne lui permettant pas d'y prétendre.
4. 4.1 Le recourant soutient que la juridiction cantonale aurait violé son droit d'être entendu, grief d'ordre formel qu'il y a lieu de traiter en premier lieu. Il reproche aux premiers juges de ne pas avoir motivé suffisamment leur décision. Ceux-ci se seraient contentés de paraphraser certains passages du rapport de l'expertise judiciaire sans répondre aux griefs qu'il avait soulevés à l'encontre de ce document s'agissant des diagnostics retenus et de leurs conséquences - eu égard en particulier au cumul de leurs effets sur sa capacité de travail.
4.2 Si les premiers juges n'ont pas consacré de longs développements aux critiques formulées par le recourant, ils ont rejeté chacune d'elles en faisant à chaque fois référence au rapport d'expertise judiciaire, dont ils ont précisé pourquoi il revêtait une pleine valeur probante (cf. jugement, consid. 3i p. 33). L'instance cantonale a dès lors exposé le raisonnement qui l'a conduite à retenir une capacité de travail entière; partant, on ne saurait lui reprocher d'avoir insuffisamment motivé sa décision (arrêts 2D_38/2011 du 9 novembre 2011 consid. 3.2.1; 2C_23/2009 du 25 mai 2009 consid. 3.1).
5. 5.1 Le recourant se plaint également d'une appréciation arbitraire des preuves et de la violation de son droit à la preuve. Compte tenu des manquements dont serait affectée l'expertise judiciaire (cf. supra consid. 4.1 in fine) et du fait qu'elle aurait été réalisée alors qu'il se trouvait sous l'influence de l'alcool, les premiers juges auraient dû lui dénier une pleine valeur probante et mettre en ?uvre une expertise complémentaire. Cette dernière mesure se serait d'autant plus imposée que les conclusions du docteur F._ quant à sa capacité de travail étaient en contradiction avec celles des doctoresses N._ et O._.
5.2 Lorsque l'autorité cantonale juge une expertise judiciaire concluante et en fait sien le résultat, le Tribunal fédéral n'admet le grief d'appréciation arbitraire que si l'expert n'a pas répondu aux questions posées, si ses conclusions sont contradictoires ou si, d'une quelconque autre façon, l'expertise est entachée de défauts à ce point évidents et reconnaissables, même sans connaissances spécifiques, que le juge ne pouvait tout simplement pas les ignorer. Il n'appartient pas au Tribunal fédéral de vérifier si toutes les affirmations de l'expert sont exemptes d'arbitraire; sa tâche se limite bien plutôt à examiner si l'autorité intimée pouvait, sans arbitraire, se rallier au résultat de l'expertise (<ref-ruling> consid. 3b/aa p. 352 et les références; arrêt 9C_256/2011 du 23 novembre 2011 consid. 3.1).
5.3 L'argumentation du recourant n'est pas propre à démontrer que le rapport de l'expert judiciaire serait entaché de graves défauts. Les critiques qu'il formule à l'encontre de ce document consistent en de simples affirmations qui ne sont pas étayées par l'avis d'un spécialiste. Il en va ainsi lorsqu'il prétend qu'un trouble spécifique de la personnalité aurait dû être retenu et que la gravité de son trouble anxiété généralisée aurait été sous-estimée. Il ne fait pas non plus état d'éléments susceptibles de confirmer qu'il aurait été sous l'influence de l'alcool pendant son entretien avec l'expert; la présence d'un foetor alcoolique ne permet en effet pas en soi de douter de l'appréciation du docteur F._ selon laquelle il ne présentait aucun signe d'ébriété. En outre, il ne précise pas en quoi les liens entre l'atteinte à sa santé mentale et son trouble alcoolique, qu'il reproche à l'expert d'avoir mal évalués, seraient comme il l'affirme décisifs pour la détermination de sa capacité de travail. Il faut déduire du silence de l'expert quant aux effets conjugués de ses différents troubles que cette question était dénuée de pertinence à ses yeux et l'intéressé ne fait état d'aucun élément concret de nature à remettre en cause ce point de vue. Enfin, l'existence de divergences entre les conclusions de l'expert et celles des doctoresses N._ et O._ ne suffit pas pour considérer que les premiers juges seraient tombés dans l'arbitraire en se ralliant à l'appréciation du docteur F._. Cela vaut d'autant que l'instance cantonale a exposé de manière convaincante - par une argumentation que le recourant ne critique d'ailleurs pas - pourquoi l'opinion de ce psychiatre devait prévaloir sur celle (diamétralement opposée s'agissant de la capacité de travail) de la doctoresse O._ (jugement, consid. 3i p. 33). Dans ces conditions, on ne saurait reprocher aux premiers juges de ne pas avoir ordonné une expertise complémentaire (sur l'appréciation anticipée des preuves: <ref-ruling> consid. 3 p. 157; <ref-ruling> consid. 2 p. 428 s.).
6. Il suit de ce qui précède que le recours est mal fondé.
Le recourant, qui succombe, supportera les frais judiciaires afférents à la présente procédure (art. 66 al. 1, 1ère phrase, LTF). En sa qualité d'institution chargée d'une tâche de droit public, l'intimé n'a pas droit à des dépens (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 500 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour des assurances sociales, et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 30 janvier 2012
Au nom de la IIe Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Meyer
Le Greffier: Bouverat