Sachverhalt:
A. X._ (geb. 1972) und Y._ (geb. 1975) sind die Eltern der A._ (geb. 1999) und des B._ (geb. 2002). Nachdem die Ehegatten den gemeinsamen Haushalt aufgehoben hatten, musste das Getrenntleben gerichtlich geregelt werden.
Mit Eheschutzurteil vom 21. September 2009 hatte das Gerichtspräsidium Rheinfelden den Ehemann verpflichtet, ab 1. März 2009 monatlich je Fr. 950.-- (zzgl. Kinderzulagen) an den Unterhalt seiner Kinder und Fr. 1'193.-- an denjenigen seiner Ehefrau zu bezahlen. Dieses Urteil basierte u.a. auf einem monatlichen Einkommen des Ehemannes von Fr. 6'831.--.
Weil er von seiner Arbeitgeberin in seiner Funktion herabgestuft wurde und nurmehr Fr. 6'175.-- verdiente, beantragte der Ehemann dem Gerichtspräsidium Rheinfelden am 2. Dezember 2010 eine Herabsetzung der Kinderalimente auf je Fr. 756.-- (zzgl. Kinderzulagen) und des Ehegattenunterhalts auf Fr. 568.-- pro Monat. Mit Urteil vom 12. Juli 2011 gab das Gericht den Begehren teilweise statt; nach Ermittlung des aktualisierten Bedarfs beliess es zwar den Kinderunterhalt auf Fr. 950.-- je Kind (zzgl. Kinderzulagen), reduzierte aber den Ehegattenunterhalt ab 1. Dezember 2010 auf Fr. 444.-- pro Monat.
B. Beide Ehegatten führten Berufung. Die Ehefrau verlangte die Abweisung des Abänderungsbegehrens und der Ehemann eine Reduktion des Ehegattenunterhalts auf Fr. 344.--. Mit Urteil vom 5. März 2012 wies das Obergericht des Kantons Aargau die Berufung des Ehemannes ab. Diejenige der Ehefrau hiess es dagegen insofern gut, als es den monatlich geschuldeten Ehegattenunterhalt auf der Basis eines hypothetischen Einkommens des Ehemannes von Fr. 6'831.-- und einer aktualisierten Bedarfsrechnung wie folgt festsetzte: Fr. 1'000.-- vom 1. Dezember 2010 bis 31. Dezember 2011; Fr. 964.-- vom 1. Januar 2012 bis 30. Juni 2012; Fr. 1'164.-- ab 1. Juli 2012.
C. Mit Beschwerde in Zivilsachen vom 26. April 2012 gelangt X._ (nachfolgend Beschwerdeführer) an das Bundesgericht, dem er beantragt, den Ehegattenunterhalt mit Wirkung ab 1. Dezember 2010 auf monatlich Fr. 444.-- und ab 1. Februar 2012 auf Fr. 100.-- festzusetzen; zudem ersucht er um die Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege für das Verfahren vor Bundesgericht.
Es wurden die Akten, aber keine Vernehmlassungen eingeholt.

Erwägungen:
1. 1.1 Angefochten ist ein kantonal letztinstanzlicher Endentscheid in einer Zivilsache mit Fr. 30'000.-- übersteigendem Streitwert (Art. 51 Abs. 4, Art. 72 Abs. 1, Art. 74 Abs. 1 lit. b, Art. 75 Abs. 1 und Art. 90 BGG). Die Beschwerde in Zivilsachen ist somit im Grundsatz gegeben.
1.2 Eheschutzentscheide unterstehen nach der Rechtsprechung der Vorschrift von <ref-law> (<ref-ruling> E. 5.2 S. 397), so dass nur die Verletzung verfassungsmässiger Rechte geltend gemacht werden kann. Hierfür gilt das strenge Rügeprinzip (<ref-law>). Das bedeutet, dass das Bundesgericht nur klar und detailliert erhobene und soweit möglich belegte Rügen prüft, während es auf ungenügend begründete Rügen und rein appellatorische Kritik am angefochtenen Entscheid nicht eintritt. Wird die Verletzung des Willkürverbots gerügt, reicht es sodann nicht aus, die Rechtslage aus Sicht des Beschwerdeführers darzulegen und den davon abweichenden angefochtenen Entscheid als willkürlich zu bezeichnen; vielmehr ist im Einzelnen darzulegen, inwiefern das kantonale Gericht willkürlich entschieden haben soll und der angefochtene Entscheid deshalb an einem qualifizierten und offensichtlichen Mangel leidet (<ref-ruling> E. 2.2 S. 246).
1.3 Neue Begehren sind unzulässig (<ref-law>). Soweit der Beschwerdeführer erstmals vor Bundesgericht mit Wirkung ab 1. Februar 2012 eine Herabsetzung des Ehegattenunterhalts auf Fr. 100.-- beantragt, erweist sich sein Begehren als neu und daher unzulässig.
1.4 Neue Sachverhaltsvorbringen oder Beweismittel sind unzulässig, soweit nicht erst der Entscheid der letzten kantonalen Instanz dazu Anlass gegeben hat (<ref-law>). In diesem Sinne sind die beantragten Beweismassnahmen (amtliche Erkundigung) unstatthaft und bleiben sämtliche Ausführungen über Tatsachen, die sich erst nach dem angefochtenen Urteil zugetragen haben, für das vorliegende Verfahren unbeachtlich.
2. 2.1 Massnahmen zum Schutz der ehelichen Gemeinschaft bzw. vorsorgliche Massnahmen für die Dauer des Scheidungsverfahrens können abgeändert werden, wenn nach Eintritt der Rechtskraft des Urteils eine wesentliche und dauernde Änderung eingetreten ist oder die tatsächlichen Umstände, die dem Massnahmeentscheid zu Grunde lagen, sich nachträglich als unrichtig erwiesen haben. Andernfalls steht die formelle Rechtskraft des Eheschutz- bzw. des Präliminarentscheides einer Abänderung entgegen. Eine Abänderung ist ferner ausgeschlossen, wenn die Sachlage durch eigenmächtiges, widerrechtliches, mithin rechtsmissbräuchliches Verhalten herbeigeführt worden ist (Urteil 5P.473/2006 vom 19. Dezember 2009 E. 3 mit Hinweisen, publiziert in FamPra.ch 2007 S. 373).
2.2 Das Obergericht stellte fest, dass der Beschwerdeführer zufolge Rückstufung beim bisherigen Arbeitgeber seit November 2010 wohl weniger verdiene als im Zeitpunkt des abzuändernden Eheschutzurteils; es rechnete ihm indessen ein hypothetisches Einkommen in der bisherigen Höhe an, weil er keinen Versuch unternommen habe, bei einem anderen Arbeitgeber eine seiner ursprünglichen Position entsprechende Stelle zu suchen. Deshalb sei nicht dargetan, dass er keine neue Stelle zum bisherigen Lohn habe finden können. Folglich sei punkto Einkommen keine Änderung glaubhaft gemacht.
Weil er seine Kinder nicht mehr zu sich auf Besuch nehme, gestand das Obergericht dem Beschwerdeführer ab 1. Juli 2012 anstelle der bisherigen Wohnkosten von Fr. 1'300.-- nur noch Fr. 1'100.-- zu, anerkannte demgegenüber ab 1. Januar 2012 höhere Krankenkassenprämien (bisher: Fr. 381.--; neu: Fr. 416.70).
3. Der Beschwerdeführer wirft dem Obergericht in mehrfacher Hinsicht Willkür vor.
3. Der Beschwerdeführer wirft dem Obergericht in mehrfacher Hinsicht Willkür vor.
3.1 3.1.1 Zunächst rügt der Beschwerdeführer eine willkürliche Anwendung von <ref-law>. Zu Unrecht halte ihm das Obergericht vor, er hätte behaupten und belegen müssen, dass er zumindest versucht habe, eine andere Anstellung im Sicherheitssektor mit der bisherigen Entlöhnung zu finden; damit werde die Beweislastregel gemäss <ref-law>, wonach derjenige eine behauptete Tatsache zu beweisen hat, der aus ihr Rechte ableitet, in gröbster Weise verletzt. Die Beschwerdegegnerin habe sowohl in erster wie in zweiter Instanz lediglich geltend gemacht, die eingetretene Einkommensreduktion sei auf ein Selbstverschulden des Beschwerdeführers zurückzuführen, nicht jedoch, dass er eine andere Stelle finden und dort gleich viel wie bisher verdienen könne. Dieser Einwand hätte jedoch vorgebracht werden müssen, damit überhaupt zu diesem Thema eine Bestreitungspflicht mit Beweislast entstanden wäre. Selbst die Beschwerdegegnerin sei nie davon ausgegangen, dass der Beschwerdeführer eine andere Anstellung mit dem bisherigen Einkommen finden könne. Tatsachen, welche von einer Partei weder eingewendet noch bestritten werden, seien weder zu behaupten noch zu beweisen.
3.1.2 Im Eheschutzverfahren genügt es, die behaupteten Tatsachen glaubhaft zu machen. <ref-law> kommt daher in seinem eigentlichen Ausmass nicht zum Tragen (<ref-ruling> E. 3 S. 377). Die Grundregel, wonach jene Partei das Vorhandensein einer behaupteten Tatsache zu beweisen hat, die aus ihr Rechte ableitet, gilt indes mutatis mutandis auch in Verfahren betreffend vorsorgliche Massnahmen, freilich mit der Abweichung, dass es nicht um einen eigentlichen Beweis, sondern um Glaubhaftmachung geht. Wer einen Anspruch geltend macht, hat die rechtsbegründenden Tatsachen glaubhaft zu machen. Demgegenüber liegt die Last der Glaubhaftmachung für die rechtsvernichtenden oder rechtshindernden Tatsachen bei der Partei, welche den Untergang des Anspruchs behauptet oder dessen Entstehung oder Durchsetzbarkeit bestreitet (im Zusammenhang mit <ref-law>: <ref-ruling> E. 2a/aa S. 273).
Verlangt der Unterhaltsschuldner in einem Abänderungsprozess die Herabsetzung der Unterhaltsbeiträge, hat nicht die Unterhaltsgläubigerin die Anspruchsgrundlagen für eine Unterhaltsrente zu belegen, sondern es obliegt dem Unterhaltsschuldner, die tatbeständlichen Voraussetzungen glaubhaft zu machen, aus denen auf die Abänderbarkeit des rechtskräftigen Urteils - hier: desjenigen vom 21. September 2009 - bzw. auf den (teilweisen) Untergang des Unterhaltsanspruchs der Beschwerdegegnerin geschlossen werden muss (Urteil 5A_117/2010 vom 5. März 2010 E. 3.4). Mithin war es am Beschwerdeführer, glaubhaft zu machen, dass sein Einkommen unwiederbringlich gesunken ist. Soweit sich der Beschwerdeführer den Vorwurf verbittet, nicht glaubhaft gemacht zu haben, keine andere Stelle zum bisherigen Lohn finden zu können, und damit eine Verletzung von <ref-law> rügt, erweist sich die Beschwerde als unbegründet.
Bei diesem Ergebnis kommt der Rüge, das Obergericht habe das rechtliche Gehör des Beschwerdeführers verletzt, indem es von Tatsachen ausgegangen sei, die von keiner Partei je behauptet geschweige denn thematisiert worden seien, keine eingeständige Bedeutung zu.
3.2 Ausserdem wirft der Beschwerdeführer dem Obergericht vor, in Willkür verfallen zu sein, indem es ihm ein hypothetisches Einkommen anrechne, obwohl er unfreiwillig und unverschuldet von seinem Arbeitgeber in seiner Anstellung herabgestuft worden sei, dort aber immer noch zu 100% arbeite und damit seine Arbeitskraft ausschöpfe.
Bei der Festsetzung der zu leistenden Unterhaltsbeiträge ist grundsätzlich vom tatsächlich erzielten Einkommen des Unterhaltspflichtigen auszugehen. Soweit dieses Einkommen allerdings - wie hier - nicht ausreicht, um den ausgewiesenen Bedarf zu decken, kann ein hypothetisches Einkommen angerechnet werden, sofern dieses zu erreichen zumutbar und möglich ist (<ref-ruling> E. 2.3 S. 120 f. mit Hinweisen). Dabei handelt es sich um zwei Voraussetzungen, die kumulativ erfüllt sein müssen. Damit ein Einkommen überhaupt oder ein höheres Einkommen als das tatsächlich erzielte angerechnet werden kann, genügt es nicht, dass der betroffenen Partei weitere Anstrengungen zugemutet werden können. Vielmehr muss es auch möglich sein, aufgrund dieser Anstrengungen ein höheres Einkommen zu erzielen. Mit Bezug auf das hypothetische Einkommen ist Rechtsfrage, welche Tätigkeit aufzunehmen als zumutbar erscheint. Tatfrage bildet hingegen, ob die als zumutbar erkannte Tätigkeit möglich und das angenommene Einkommen effektiv erzielbar ist (a.a.O.).
Entgegen der Ansicht des Beschwerdeführers kann selbst bei unverschuldeter Einkommensverminderung ein hypothetisches Einkommen angerechnet werden, denn die gesetzliche Unterhaltspflicht hat zur Folge, dass der Pflichtige alles Zumutbare unternehmen muss, um das erforderliche Einkommen zu generieren. Rechtsprechungsgemäss hängt die Zulässigkeit der Anrechnung eines hypothetischen Einkommens nur davon ab, ob der Pflichtige bei gutem Willen bzw. bei ihm zuzumutender Anstrengung mehr zu verdienen vermöchte als er effektiv verdient (<ref-ruling> E. 4a S. 5). In diesem Punkt erweist sich die Beschwerde als unbegründet.
3.3 Ferner beanstandet der Beschwerdeführer, das Obergericht habe in willkürlicher Weise angenommen, es sei ihm tatsächlich möglich, eine neue Stelle zum bisherigen Lohn zu finden. Diese Feststellung sei realitätsfern; ihr fehle jede realitätsbezogene Begründung. Zwar verfüge der Beschwerdeführer mit Fähigkeitsausweisen im Objekt- und Personenschutz über zusätzliche Qualifikationen. Tatsache sei aber, dass er schon lange bei der C._ AG arbeite, weshalb er bereits als "gewöhnlicher" Mitarbeiter einen höheren Lohn erhalte als bei Antritt einer neuen Stelle. Hinzu komme, dass auf dem Gebiet der qualifizierten Sicherheitsarbeit die Anzahl an Anstellungen erheblich eingeschränkter sei als bei "gewöhnlichen" Anstellungen ohne besondere Qualifikationen. Daher sei die Annahme des Obergerichts weltfremd. Man könne nicht einfach davon ausgehen, jemand könne mehr verdienen, ohne Grundlagen zu benennen, nur weil gar keine solchen bestünden.
Die Einwendungen des Beschwerdeführer gehen an der Sache vorbei. Wie in E. 3.1 dargelegt, oblag es ihm, glaubhaft zu machen, dass sein Einkommen unwiederbringlich gesunken ist. Glaubhaft zu machen waren mithin sämtliche Umstände, aus denen abgeleitet werden müsste, dass es dem Beschwerdeführer tatsächlich nicht möglich ist, gleichviel zu verdienen wie bisher. Derartige Umstände hat er unbestrittenermassen keine behauptet, weshalb auf den Willkürvorwurf nicht eingetreten werden kann.
3.4 Unbegründet ist sodann die in diesem Sachzusammenhang erhobene Rüge, für das Rechtsmittelverfahren gelte gemäss <ref-law> die Untersuchungsmaxime und das Obergericht habe diese Bestimmung willkürlich angewendet, weil es entgegen seiner Pflicht den Beschwerdeführer nicht zu Stellenbewerbungen bzw. Absagen darauf befragt habe.
Wer sich auf die Untersuchungsmaxime beruft bzw. eine Verletzung derselben geltend macht, muss zunächst aufzeigen, dass das Gericht den Sachverhalt unvollständig und daher willkürlich festgestellt hat. Sodann muss der Beschwerdeführer diejenigen Tatsachen behaupten, die das Gericht festzustellen bzw. abzuklären unterlassen hat. Schliesslich obliegt es ihm darzutun, inwiefern die behaupteten Tatsachen für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sind.
Nun behauptet der Beschwerdeführer selbst vor Bundesgericht nicht, sich bei Dritten für Stellen beworben und ausschliesslich Absagen erhalten zu haben. Folglich vermag er nichts aus der behaupteten Verletzung der Untersuchungsmaxime zu seinen Gunsten abzuleiten.
3.5 Weiter hält der Beschwerdeführer es für unhaltbar, dass das Obergericht ein hypothetisches Einkommen rückwirkend ab 1. Dezember 2010 annimmt, ihm also nicht einmal eine zeitlich befristete Reduktion der Unterhaltsbeiträge zugestehe. Nach der Rechtsprechung sei eine rückwirkende Anrechnung eines höheren als des tatsächlich erzielten Einkommens unzulässig, sofern die rückwirkende Erzielung unmöglich ist, weshalb ihm das Obergericht eine Übergangsfrist hätte einräumen müssen.
Die Rechtsprechung, auf welche der Beschwerdeführer Bezug nimmt, gilt grundsätzlich für Sachverhalte, in denen einer Partei die Aufnahme oder Ausweitung der Erwerbstätigkeit zugemutet wird, damit diese hinreichend Zeit hat, um die Umstellung der Lebensverhältnisse in die Tat umzusetzen (<ref-ruling> E. 2.2 S. 421; <ref-ruling> E. 5 S. 17). Anders verhält es sich demgegenüber, wenn der Unterhaltsschuldner - wie hier - schon bis anhin einer vollzeitlichen Erwerbstätigkeit nachgegangen ist und seine vorbestehende Unterhaltspflicht erfüllt hat. Denn in diesem Fall bedarf es keiner Übergangs- oder Anpassungsfrist, damit der Schuldner eine Erwerbstätigkeit aufnehmen oder ausweiten und hierzu seine Lebensverhältnisse umstellen kann. Vielmehr muss dieser alles in seiner Macht stehende tun und insbesondere seine wirtschaftliche Leistungsfähigkeit weiterhin voll ausschöpfen, um seiner Unterhaltspflicht nachzukommen. Begnügt sich der Unterhaltspflichtige selbst bei einem unfreiwilligen Stellenwechsel bzw. einer unfreiwilligen Herabstufung beim gleichen Arbeitgeber wissentlich mit einer nur ungenügend einträglichen Erwerbstätigkeit, so hat er sich anrechnen zu lassen, was er unter den gegebenen Umständen zu erwirtschaften vermöchte (Urteil 5A_341/2011 vom 20. September 2011 E. 2.5.1). Nach dem Gesagten gibt der Umstand, dass das Obergericht dem Beschwerdeführer keine Umstellungsfrist eingeräumt hat, unter dem Gesichtspunkt von <ref-law> keinen Grund zur Beanstandung.
3.6 Steht nach all diesen Erwägungen fest, dass das Obergericht dem Beschwerdeführer willlkürfrei ein hypothetisches Einkommen in der Höhe von Fr. 6'831.-- anrechnen durfte, ist der Rüge, jenes habe zu Unrecht eine weitere Lohnreduktion von Fr. 6'175.-- auf Fr. 5'959.-- nicht berücksichtigt, die Grundlage entzogen; darauf ist nicht einzutreten.
4. Schliesslich rügt der Beschwerdeführer, das Obergericht sei in Willkür verfallen, indem es die im Bedarf berücksichtigten Wohnkosten von Fr. 1'300.-- auf Fr. 1'100.-- gesenkt habe.
4.1 Das Obergericht erwog, der Beschwerdeführer habe sein Besuchsrecht gegenüber seinen beiden Kindern unstrittig seit Ende Dezember 2010 nicht mehr wahrgenommen und in seiner Berufungsantwort fänden sich keinerlei Anhaltspunkte dafür, dass die Besuche in absehbarer Zeit wieder aufgenommen würden. Entsprechende Mitteilungen seien dem Obergericht selbst zwischenzeitlich nicht zugegangen. Demzufolge seien dem Beschwerdeführer ab dem nächsten ortsüblichen Kündigungstermin für seinen Einpersonenhaushalt nur die nach obergerichtlicher Praxis auch in Mankofällen gängigen Fr. 1'100.-- zuzugestehen.
4.2 Der Beschwerdeführer wendet ein, diese Erwägungen führten zum völlig stossenden Ergebnis, dass ihm und den Kindern die Ausübung des Besuchsrechts quasi verunmöglicht werde, wenn er eine noch kleinere Wohnung suchen müsse und die Kinder nicht mehr bei ihm übernachten könnten. Das Besuchsrecht sei ja nicht aufgehoben, sondern werde nur aktuell seitens der Kinder nicht ausgeübt. Hinzu komme, dass bereits ein Mietzins von Fr. 1'300.-- sehr tief und daher eine Kürzung desselben unangemessen sei.
4.3 Angesprochen ist hier die vorinstanzliche Ermessensausübung. In Eheschutzstreitigkeiten kann das Bundesgericht die Ausübung des Ermessens freilich nur auf die Verletzung verfassungsmässiger Rechte, insbesondere auf die Verletzung des Willkürverbots (<ref-law>) hin überprüfen (s. E. 1.2). Nach ständiger bundesgerichtlicher Praxis liegt Willkür in der Rechtsanwendung nicht schon dann vor, wenn eine andere Lösung ebenfalls vertretbar erscheint oder sogar vorzuziehen wäre; sie ist erst gegeben, wenn ein Entscheid auf einem offensichtlichen Versehen beruht, mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht, eine Norm oder einen unumstrittenen Rechtsgrundsatz krass verletzt oder in stossender Weise dem Gerechtigkeitsgedanken zuwiderläuft (<ref-ruling> E. 1.3 S. 4 f.; <ref-ruling> E. 4.2 S. 560). Dabei genügt es nicht, wenn der angefochtene Entscheid sich nur in der Begründung als unhaltbar erweist. Eine Aufhebung rechtfertigt sich erst, wenn er auch im Ergebnis verfassungswidrig ist (<ref-ruling> E. 1.3 S. 5; <ref-ruling> E. 2.2.2 S. 319).
Die Argumentation des Beschwerdeführer beschränkt sich darauf, Hypothesen aufzustellen (Verunmöglichung des Besuchsrechts, falls die Kinder ihren Vater wieder besuchen sollten; mit dem zugestandenen Mietkosten könne keine anständige Wohnung gemietet werden). Mit einer solchen Begründung lässt sich keine willkürliche Rechtsanwendung durch das Obergericht dartun.
5. Nach dem Gesagten ist die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Der Beschwerdeführer unterliegt und wird kostenpflichtig (<ref-law>). Wie die vorstehenden Erwägungen zeigen, muss die Beschwerde als von Anfang an aussichtslos gelten, weshalb es an den materiellen Voraussetzungen der unentgeltlichen Rechtspflege fehlt (<ref-law>) und das entsprechende Gesuch abzuweisen ist. Hingegen ist keine Parteientschädigung geschuldet, denn der Beschwerdegegnerin ist kein entschädigungspflichtiger Aufwand entstanden.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird abgewiesen.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Aargau, Zivilgericht, 5. Kammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 21. Juni 2012
Im Namen der II. zivilrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Hohl
Der Gerichtsschreiber: V. Monn