Sachverhalt:
A.
Das Bezirksgericht Bülach verurteilte X._ am 7. Mai 2014 wegen qualifizierter Widerhandlung gegen das Betäubungsmittelgesetz (Einfuhr von insgesamt 757 Gramm Kokain) zu einer unbedingten Freiheitsstrafe von 36 Monaten. Im Berufungsverfahren, in dem lediglich die Strafzumessung angefochten war, erkannte das Obergericht des Kantons Zürich am 23. September 2014 auf eine unbedingte Freiheitsstrafe von 24 Monaten.
B.
X._ führt Beschwerde in Strafsachen und beantragt, das Urteil des Obergerichts sei aufzuheben und "die Sache sei bezüglich Strafzumessung, Strafvollzug und Genugtuung zur Neubeurteilung im Sinne der vorinstanzlich gestellten Anträge an die Vorinstanz zurückzuweisen". Er ersucht um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung.
Das Obergericht und die Oberstaatsanwaltschaft des Kantons Zürich haben auf Vernehmlassungen verzichtet.

Erwägungen:
1.
1.1. Der Beschwerdeführer rügt, seine Vorstrafen dürften aufgrund des Zusammenhangs zwischen psychischer Krankheit, Alkohol- und Drogenkonsum mit seiner Delinquenz nicht straferhöhend gewichtet werden. Die Vorinstanz weiche ohne Begründung vom Sachverständigengutachten ab, indem sie den Zusammenhang zwischen der festgestellten bipolaren Störung und dem Drogenkonsum nicht berücksichtige. Die Verweigerung des bedingten Strafvollzugs sei bundesrechtswidrig. Laut Gutachter bestehe nur eine moderate Rückfallgefahr, und langfristig sei seine Rückfallfreiheit wahrscheinlicher als eine Rückfälligkeit, weshalb besonders günstige Umstände im Sinne von <ref-law> bestünden.
1.2. Die Vorinstanz erwägt, es bestehe kein Anlass, an den nachvollziehbaren Schlussfolgerungen des Sachverständigen zu zweifeln, wonach zum Tatzeitpunkt weder die Einsichts- noch die Steuerungsfähigkeit des Beschwerdeführers eingeschränkt gewesen seien. Der Beschwerdeführer leide zwar an einer bipolar-affektiven Störung, habe sich jedoch zum Zeitpunkt der Tat in einer symptomfreien Remission befunden. Der phasenweise Alkohol- und Drogenkonsum erfülle nicht die Diagnosekriterien einer Abhängigkeitserkrankung. Das erstinstanzliche Gericht habe die Grundsätze zur Frage des teilbedingten Vollzugs zutreffend aufgeführt. Mit ihm sei festzustellen, dass die Rahmenbedingungen für zukünftiges Wohlverhalten nicht erfüllt seien. Insbesondere die wiederholte, teils einschlägige und während laufender Probezeit verübter Delinquenz sowie die ungünstigen finanziellen Verhältnisse liessen keine günstige Legalprognose zu.
1.3. Das Bundesgericht ist an die vorinstanzlichen Sachverhaltsfeststellungen gebunden (<ref-law>), wendet jedoch unter Berücksichtigung der allgemeinen Rüge- und Begründungspflicht (<ref-law>) das Recht - mit Ausnahme der Verletzung von Grundrechten sowie kantonalem und interkantonalem Recht - von Amtes wegen an (<ref-law>). Es kann eine Beschwerde daher auch aus andern als den geltend gemachten Gründen gutheissen oder den Entscheid mit einer Begründung bestätigen, die von jener der Vorinstanz abweicht (<ref-ruling> E. 2 S. 88 f. mit Hinweisen).
1.4. Das Bundesgericht hat die Grundsätze der Strafzumessung nach <ref-law> und die an sie gestellten Begründungsanforderungen wiederholt dargelegt (vgl. <ref-ruling> E. 5.4 ff. S. 59 ff.; <ref-ruling> E. 2.1 S. 19 f.; je mit Hinweisen). Die gegen die vorinstanzliche Strafzumessung erhobenen Einwendungen erweisen sich als unbegründet, soweit sie überhaupt den Rügeanforderungen von Art. 42 Abs. 2 und Art. 106 Abs. 2 BGG genügen. Unzutreffend ist, die Vorinstanz weiche vom Sachverständigengutachten ab, indem sie den festgestellten Zusammenhang zwischen Krankheit und Drogenkonsum übergehe. Sie würdigt beide Faktoren im Rahmen der Täterkomponenten strafmindernd. Eine weitergehende oder zusätzliche Berücksichtigung bei den Tatkomponenten ist entgegen der Ansicht des Beschwerdeführers nicht angezeigt, da weder die bipolare Störung noch der Suchtmittelkonsum einen (direkten) Zusammenhang mit der Tatbegehung aufweisen. Gemäss Sachverständigengutachten befand sich der Beschwerdeführer vor und während der Tat in einer symptomfreien Remission, und seine Einsichts- und Steuerungsfähigkeit war nicht beeinträchtigt. Nach seinen eigenen Angaben hat er zwei Monate vor der Tat seinen Drogenkonsum eingestellt bzw. nur noch an Wochenenden Drogen und Alkohol konsumiert.
Nicht zu beanstanden ist, dass die Vorinstanz die teilweise einschlägigen Vorstrafen des Beschwerdeführers straferhöhend berücksichtigt. Ob und inwieweit Krankheit, Alkohol- und Drogenmissbrauch bei der Begehung der abgeurteilten Taten eine Rolle gespielt haben, war aufgrund der Rechtskraft der Vorstrafen von der Vorinstanz nicht zu beurteilen und ist zudem weder ersichtlich noch vom Beschwerdeführer dargetan.
1.5. Die vorinstanzlichen Erwägungen zur Legalprognose erweisen sich als bundesrechtswidrig. Zwar kann der Beschwerdeführer mit dem Hinweis, der Gutachter halte unter der Voraussetzung weiterer Kokain- und Alkoholabstinenz sowie der Fortsetzung der psychiatrischen und medikamentösen Behandlung langfristig die Rückfallfreiheit für wahrscheinlicher als eine Rückfälligkeit, nichts zu seinen Gunsten ableiten, denn die Beurteilung der Bewährungsaussichten ist nicht anhand einzelner (ungewisser) Kriterien durch den Gutachter, sondern aufgrund einer Gesamtwürdigung aller wesentlichen Umstände durch den Richter vorzunehmen (vgl. <ref-ruling> E. 4.2.1). Die Verweigerung des (teil-) bedingten Strafvollzugs lässt sich jedoch nicht mit dem Verweis auf die Erwägungen des erstinstanzlichen Gerichts begründen. Die Vorinstanz übersieht, dass das Bezirksgericht bei der Beurteilung der Legalprognose davon ausging, der Beschwerdeführer sei im Mai 2009 in Cayenne (Französisch-Guayana) zu einer Freiheitsstrafe von 1 1⁄2 Jahren verurteilt worden, und deshalb den teilbedingten Strafvollzug mangels besonders günstiger Voraussetzungen i.S.v. <ref-law> verweigerte. Demgegenüber stellt die Vorinstanz zutreffend fest, dass gemäss Auskunft der französischen Justizbehörden kein Strafurteil in dieser Sache vorliegt. Folglich ist dem Beschwerdeführer der bedingte Strafvollzug nicht nur bei Vorliegen besonders günstiger Umstände, sondern bereits dann zu gewähren, wenn ihm keine Schlechtprognose i.S.v. <ref-law> gestellt werden kann (vgl. <ref-ruling> E. 5.5.2; Urteil 6B_348/2014 vom 19. Juni 2014 E. 2.2, nicht publiziert in: <ref-ruling>). Die Sache ist an die Vorinstanz zurückzuweisen, damit sie prüft, ob die Voraussetzungen für einen bedingten Strafvollzug gemäss <ref-law> vorliegen oder nicht.
1.6. Die nicht näher begründete Rüge, die Vorinstanz habe das Genugtuungsbegehren nicht behandelt, geht an der Sache vorbei, soweit sie überhaupt den Begründungsanforderungen (<ref-law>) genügt. Der Beschwerdeführer verkennt, dass ein Anspruch auf Genugtuung wegen vermeintlicher Überhaft nicht gegeben ist, da die ausgesprochene Freiheitsstrafe von 24 Monaten - unabhängig ob bedingt oder unbedingt - die Dauer der erstandenen Haft von 663 Tagen überschreitet (vgl. Art. 432 Abs. 2 und Abs. 3 lit. b StPO; <ref-ruling> E.1.3.6; Urteil 6B_385/2014 vom 23. April 2015 E. 3.3).
2.
Die Beschwerde ist teilweise gutzuheissen; im Übrigen ist sie abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Der Beschwerdeführer wird im Umfang seines Unterliegens grundsätzlich kostenpflichtig (<ref-law>). Soweit er obsiegt, wird sein Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege gegenstandslos; im Übrigen ist es wegen Aussichtslosigkeit der Rechtsbegehren abzuweisen (<ref-law>). Der finanziellen Lage des Beschwerdeführers ist bei der Festsetzung der Gerichtskosten Rechnung zu tragen (<ref-law>). Der Kanton Zürich trägt keine Verfahrenskosten (<ref-law>), hat jedoch den Beschwerdeführer im Rahmen dessen Obsiegens für das bundesgerichtliche Verfahren zu entschädigen (Art. 68 Abs. 1 und 2 BGG). Die Entschädigung ist praxisgemäss dessen Rechtsvertreter auszurichten.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird teilweise gutgeheissen, das Urteil des Obergerichts des Kantons Zürich vom 23. September 2014 aufgehoben und die Sache zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurückgewiesen. Im Übrigen wird die Beschwerde abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2.
Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung wird abgewiesen, soweit es nicht gegenstandslos geworden ist.
3.
Dem Beschwerdeführer werden Gerichtskosten von Fr. 800.-- auferlegt.
4.
Der Kanton Zürich hat den Rechtsvertreter des Beschwerdeführers, Rechtsanwalt Christoph Bertisch, für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 1'000.-- zu entschädigen.
5.
Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, II. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 20. Juli 2015
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Denys
Der Gerichtsschreiber: Held