Faits :
A.
A._ est locataire d'un appartement de cinq pièces et demie à X._ (GE) depuis le 1 er août 1995; il y habitait déjà avec ses parents depuis 1967. Le loyer annuel est de 18'420 fr., charges comprises.
Le 1 er novembre 2006, C._ a acquis l'appartement lors d'une vente aux enchères publiques. Par avis officiel du 18 décembre 2006, elle a notifié un congé pour le 30 juin 2007 ou toute échéance valable utile. Le locataire a contesté la résiliation devant la Commission de conciliation. La bailleresse a alors motivé le congé par le souhait de vendre l'appartement libre de tout occupant.
Par arrêté du 8 avril 2008, le Département genevois des constructions (à l'époque DCTI) a autorisé la vente de l'appartement à un tiers précis sous diverses conditions, notamment la suivante: "Les droits et obligations découlant du contrat de bail actuellement en cours et conclu au bénéfice de M. A._ seront repris par l'acquéreur ...". L'appartement a ensuite été promis-vendu à d'autres personnes, soit A.B._ et B.B._. Le 20 octobre 2008, le DCTI a donné son accord en précisant que l'arrêté du 8 avril 2008 demeurait inchangé pour le surplus. Les deux prénommés sont devenus propriétaires le 9 janvier 2009.
Par avis officiel du 24 février 2009, les nouveaux bailleurs ont résilié le contrat du locataire A._ avec effet au 30 juin 2009, mentionnant comme motif de congé le "besoin propre des propriétaires". Le locataire a contesté cette seconde résiliation devant la Commission de conciliation.
Le 18 janvier 2010, la Cour de justice genevoise a définitivement mis fin à la procédure relative au premier congé. Elle a substitué les nouveaux bailleurs à C._, puis confirmé l'annulation du congé précédemment prononcée par le Tribunal des baux et loyers, au motif que le congé visait un but purement spéculatif.
B.
Par décision du 20 avril 2010, la Commission de conciliation a annulé le second congé donné le 24 février 2009. Elle a motivé sa décision par le fait que les bailleurs avait notifié un nouveau congé alors que la procédure relative au premier congé était pendante, sans faire valoir l'urgence de leur besoin propre.
Les bailleurs ont porté la cause devant le Tribunal des baux et loyers en invoquant un besoin urgent d'occuper l'appartement litigieux. Par jugement du 22 juin 2011, le Tribunal a annulé le second congé, au motif qu'il avait été donné pendant une procédure judiciaire (relative au premier congé) et que les bailleurs n'avaient pas rendu vraisemblable leur besoin urgent d'occuper l'appartement (art. 271a al. 1 let. d et al. 3 let. a CO).
Les bailleurs ont fait appel. Par arrêt du 5 novembre 2012, la Chambre des baux et loyers de la Cour de justice a annulé le jugement, déclaré valable le second congé compte tenu du besoin urgent des bailleurs et renvoyé la cause au Tribunal des baux pour statuer sur la prolongation du bail. Le locataire a interjeté un recours auprès de la cour de céans, qui l'a déclaré irrecevable au motif que l'arrêt attaqué était une décision incidente non susceptible de recours immédiat (4A_724/2012).
C.
Le Tribunal des baux a rendu son jugement final le 20 décembre 2013. Il a accordé au locataire une prolongation unique de trois ans jusqu'au 30 juin 2012.
Le locataire a fait appel. Par arrêt du 6 octobre 2014, la Chambre des baux et loyers a confirmé le jugement du 20 décembre 2013.
D.
Le locataire (recourant) saisit le Tribunal fédéral d'un recours en matière de droit civil (sic!) contre l'arrêt du 6 octobre 2014 et l'arrêt incident du 5 novembre 2012. Il conclut à l'annulation du second congé. Le recours porte uniquement sur la question de la validité de la résiliation; la question subsidiaire de la prolongation de bail, contestée en appel, n'est plus remise en cause faute de portée pratique ensuite du temps écoulé depuis la résiliation. Les bailleurs (intimés) concluent au rejet du recours. L'autorité précédente se réfère à son arrêt.

Considérant en droit :
1.
Le recourant soutient d'abord que la résiliation contrevient aux règles de la bonne foi (<ref-law>) parce que les intimés n'auraient pas respecté leur engagement de reprendre le bail conformément aux conditions que le Département des constructions avait posées en application de la LDTR (loi genevoise du 25 janvier 1996 sur les démolitions, transformations et rénovations de maisons d'habitation; RS/GE L 5 20).
Cette loi cantonale a pour but de préserver, dans des zones données, l'habitat et les conditions de vie existants ainsi que le caractère actuel de l'habitat; à cet effet, et tout en assurant la protection des locataires et des propriétaires d'appartements, elle prévoit notamment des restrictions quant à l'aliénation des appartements destinés à la location (art. 1 al. 1 et al. 2 let. c LDTR). L'aliénation, sous quelque forme que ce soit, d'un appartement à usage d'habitation, jusqu'alors offert en location, est soumise à autorisation dans la mesure où l'appartement entre, à raison de son loyer ou de son type, dans une catégorie de logements où sévit la pénurie; le département refuse l'autorisation lorsqu'un motif prépondérant d'intérêt public ou d'intérêt général s'y oppose, l'intérêt public et l'intérêt général résidant dans le maintien, en période de pénurie de logements, de l'affectation locative des appartements loués; au cas où l'autorisation est délivrée, celle-ci peut être soumise à certaines conditions concernant le relogement du locataire (art. 39 al. 1, 2 et 5 LDTR).
En l'espèce, le DCTI a donné l'autorisation de vente à la condition que le bail en cours avec le recourant soit repris. Elle a ainsi posé une condition en faveur d'un locataire particulier, limitant les possibilités de résilier le contrat de bail de celui-ci. Ce faisant, elle est allée au-delà de ce qui était nécessaire à la conservation du parc immobilier. Or, si le droit public cantonal peut prévoir des mesures en vue de conserver l'affectation locative des appartements loués (cf. <ref-ruling> consid. 5.2.4), il ne saurait par contre limiter le droit du bailleur de résilier un bail particulier (<ref-law>). La résiliation du contrat de bail est régie par le seul droit privé fédéral (cf. DAVID LACHAT, Le bail à loyer, 2008, ch. 25.5.1). La condition posée par le département n'a dès lors pas de portée propre; elle n'est pas susceptible de conférer une protection contre la résiliation du bail qui soit plus large que celle offerte par le droit fédéral.
2.
L'autorité précédente a jugé que la seconde résiliation avait été donnée pendant la procédure consécutive à la première résiliation (cf. art. 271a al. 1 let. d CO), mais qu'elle était néanmoins valable parce que les intimés pouvaient se prévaloir d'un besoin urgent pour eux-mêmes (<ref-law>). Le recourant conteste le besoin urgent; les intimés relèvent qu'ils ne sont pas les auteurs du premier congé.
2.1. Lorsque les intimés ont donné le second congé le 24 février 2009, une procédure en contestation du premier congé donné par la précédente propriétaire était pendante. Alors que l'ancienne procédure genevoise ne réglementait pas la substitution de parties (<ref-ruling> consid. 2.1 p. 62), la Cour de justice a jugé que les intimés avaient remplacé de plein droit l'ancienne bailleresse dans la procédure en cours, par l'effet de l'<ref-law> (arrêt du 18 janvier 2010, consid. 2.1). La participation à la procédure pendante n'est de toute façon pas décisive, pour les motifs qui vont être exposés.
A teneur de l'art. 271a al. 1 let. d CO, le congé est annulable lorsqu'il a été donné par le bailleur pendant une procédure de conciliation ou une procédure judiciaire en rapport avec le bail, à moins que le locataire procède au mépris des règles de la bonne foi. Selon la jurisprudence, le but de cette protection est d'éviter que le bailleur puisse se débarrasser d'une procédure judiciaire déplaisante par une résiliation du bail. La disposition s'applique indépendamment du motif spécifique pour lequel le bailleur entend résilier dans le cas particulier. Les exceptions à la règle sont limitativement énumérées à l'<ref-law>. Le champ d'application de la protection ne doit pas être délimité étroitement afin qu'elle puisse remplir son but. Enfin, la disposition s'applique même si le bailleur ignore l'existence de la procédure pendante au moment où il résilie (arrêt 4A_482/2014 du 20 janvier 2015 consid. 2, destiné à la publication; <ref-ruling> consid. 3). Dans ces circonstances, le fait que les nouveaux bailleurs n'ont pas eux-mêmes donné le premier congé est sans pertinence. Peu importe, aussi, qu'ils participent ou non à la procédure pendante au moment où ils donnent le congé. Est seul déterminant le fait qu'ils ont signifié le congé alors qu'une procédure en rapport avec le bail était en cours; un tel congé est en principe annulable.
2.2. A teneur de l'<ref-law>, le congé donné pendant une procédure en cours est exceptionnellement valable s'il est donné en raison d'un besoin urgent que le bailleur ou ses proches parents ou alliés peuvent avoir d'utiliser eux-mêmes les locaux.
2.2.1. Le besoin urgent ne présuppose pas une situation de contrainte, voire un état de nécessité; il suffit que, pour des motifs économiques ou d'autres raisons, on ne puisse exiger du bailleur qu'il renonce à l'usage de l'objet loué. Le besoin doit être sérieux, concret et actuel. Les motifs du bailleur doivent objectivement revêtir une certaine importance. Le juge statue en tenant compte de toutes les circonstances du cas particulier (<ref-ruling> consid. 3.4.3; <ref-ruling> consid. 3c et d). S'agissant d'une décision faisant appel au pouvoir d'appréciation du juge, le Tribunal fédéral ne substituera qu'avec retenue sa propre appréciation à celle de la juridiction cantonale. Il n'interviendra que si la décision s'écarte sans raison des règles établies par la doctrine et la jurisprudence en matière de libre appréciation, si elle repose sur des faits sans pertinence, ou enfin si elle ignore des éléments qui devaient absolument être pris en considération (ATF <ref-ruling> consid. 4). Le bailleur assume le fardeau de la preuve; c'est à lui qu'il appartient d'établir l'existence d'un besoin urgent pour lui-même ou ses proches.
L'autorité précédente a constaté qu'au moment de la résiliation litigieuse, l'intimé et l'intimée - alors dans sa 45 ème année selon le dossier - habitaient au huitième étage d'un immeuble présentant d'importants défauts incompatibles avec l'état de santé de l'intimée souffrant de hernies discales, de fibromyalgie et de dépression. L'ascenseur tombait régulièrement en panne pendant plusieurs jours d'affilée; l'alimentation en eau chaude était aléatoire et l'isolation thermique des fenêtres insuffisante; il n'y avait pas de douche, mais uniquement une baignoire, problématique au regard de l'état de santé de l'intimée; la propriétaire n'était pas disposée à faire poser une douche.
2.2.2. Le recourant relève d'abord que l'avis de résiliation mentionnait uniquement le "besoin propre des propriétaires", sans faire référence à un "besoin urgent". L'argument n'est pas pertinent. Le motif donné par les intimés était clair; il appartenait ensuite au juge de décider si ce besoin était urgent au sens de la loi, ou non.
2.2.3. Le recourant invoque le fait que les intimés, lors de l'achat, se sont engagés à reprendre son bail. Ce faisant, il se réfère à la condition formulée par le DCTI. Comme déjà dit, cette condition est sans valeur et ne saurait lier les intimés.
2.2.4. Le recourant objecte que les intimés ne pouvaient se plaindre des défauts de l'appartement qu'ils occupaient parce que celui-ci était destiné à une rénovation lourde et qu'ils n'avaient pas interpellé leur propriétaire sur les défauts.
Une rénovation lourde peut entraîner la résiliation du bail (<ref-ruling>) ou à tout le moins des inconvénients majeurs pendant la durée des travaux, inconvénients d'autant plus lourds si le locataire est atteint dans sa santé physique et psychique. La perspective d'une rénovation lourde était dès lors un motif d'admettre un besoin propre des intimés, et non de le nier. Quant à la passivité des intimés face à leur propriétaire, elle ne revêt pas d'incidence, l'autorité cantonale ayant retenu que la propriétaire n'aurait de toute façon pas été disposée, à cette époque du moins, à installer une douche en lieu et place de la baignoire.
2.2.5. Le recourant conteste l'appréciation de l'autorité cantonale quant à l'intention des intimés d'occuper l'appartement. D'une part, il allègue que les intimés n'auraient pas visité l'appartement, ce qui démontrerait qu'ils n'avaient pas l'intention d'y habiter; les intimés objectent qu'ils n'ont pas pu visiter l'appartement parce que le recourant leur en a refusé l'accès; l'autorité précédente n'a pas constaté clairement ce qu'il en était. D'autre part, le recourant relève que les intimés n'ont fait citer aucun témoin susceptible d'accréditer le besoin d'occuper l'appartement.
Le Tribunal fédéral statue sur la base des faits établis par l'autorité précédente (<ref-law>); en tant que cour suprême, il est instance de révision du droit et non pas juge du fait. Il peut certes, à titre exceptionnel, rectifier ou compléter les faits qui ont été établis de façon manifestement inexacte - c'est-à-dire arbitraire - ou en violation du droit et ce, pour autant que la correction soit susceptible d'influer sur le sort de la cause (art. 97 al. 1 et art. 105 al. 2 LTF). Néanmoins, la partie recourante qui entend s'écarter des faits retenus dans l'arrêt attaqué doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions pour ce faire seraient réalisées; lorsque le grief a trait au caractère arbitraire de l'établissement des faits, les exigences de motivation sont celles, plus strictes, de l'<ref-law>. Le Tribunal fédéral n'entre pas en matière sur des critiques de type appellatoire à l'encontre de l'état de fait ou de l'appréciation des preuves (<ref-ruling> consid. 5.1; <ref-ruling> consid. 1.4.3).
L'arbitraire ne résulte pas du seul fait qu'une autre solution que celle retenue par l'autorité cantonale serait concevable, voire préférable; le Tribunal fédéral ne s'écarte de la décision attaquée que lorsque celle-ci est insoutenable, en contradiction claire avec la situation de fait, lorsqu'elle viole gravement une norme ou un principe juridique indiscuté, ou heurte de manière choquante le sentiment de la justice et de l'équité (<ref-ruling> consid. 2.4; <ref-ruling> consid. 5.1). En matière d'appréciation des preuves et d'établissement des faits, il n'y a arbitraire que si le juge n'a manifestement pas compris le sens et la portée d'un moyen de preuve, si, sur la base des éléments recueillis, il a fait des déductions insoutenables, ou encore s'il a omis, sans raison sérieuse, de tenir compte d'un moyen important propre à modifier la décision attaquée (<ref-ruling> consid. 4.2; <ref-ruling> consid. 2.1).
L'autorité précédente a motivé son appréciation. Le recourant ne la discute pas dans le détail et ne démontre pas en quoi elle serait insoutenable. Le fait que les intimés n'ont pas visité l'appartement exclut nullement leur intention d'y habiter, eussent-ils eu la possibilité d'y accéder pour une visite, ce qui ne semble pas le cas au regard d'un courrier du 10 octobre 2008, dans lequel la gérance somme le locataire de permettre des visites de son appartement. Quant au fait qu'ils n'ont pas cité de témoins, on ne discerne pas en quoi cela rendrait l'appréciation de l'autorité précédente insoutenable.
Le recourant ne discute pas les problèmes de santé de l'intimée qui ont été déterminants pour l'autorité précédente. Il se limite à relever que les intimés occupent toujours leur ancien appartement, affirme que l'intimée n'en a pas subi de préjudice et en déduit que l'état de santé de cette dernière ne nécessitait pas un déménagement. Cette objection est sans pertinence. La question à juger était de savoir si l'appartement litigieux offrait de meilleures conditions pour l'intimée de sorte qu'on ne pouvait exiger d'elle, au vu de son état de santé, qu'elle renonce à son usage; une nécessité médicale absolue de quitter l'ancien appartement n'était pas une condition pour pouvoir résilier le bail du recourant.
2.3. Sur la base des faits retenus, faits dont le recourant n'a pas démontré le caractère arbitraire et qui lient donc la cour de céans, on ne saurait retenir que l'autorité précédente aurait abusé de son large pouvoir d'appréciation en admettant un besoin urgent pour les intimés d'occuper l'appartement loué par le recourant.
3.
Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable. Le recourant supporte les frais judiciaires (<ref-law>). Il n'est pas alloué de dépens aux intimés dès lors qu'ils ont procédé sans avocat (<ref-ruling> consid. 4).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 3'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3.
Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Chambre des baux et loyers de la Cour de justice du canton de Genève.
Lausanne, le 23 février 2015
Au nom de la Ire Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente : Kiss
La Greffière : Monti