Faits:
A. Le 14 juin 2010, A._ a commencé à travailler, à Genève, auprès de l'entreprise X._ - dont les activités ont été reprises ultérieurement par la société B._ - en qualité de chauffeur-livreur. Lors de son engagement, il avait également accepté de prêter main forte à l'atelier où étaient préparées les commandes de poisson et le responsable de l'atelier l'avait formé à l'utilisation d'une "pelleuse-découenneuse", c'est-à-dire une machine destinée à enlever la peau des poissons grâce à un rouleau tournant contre une lame. Le 16 juin 2010, la main de A._ a été happée par cette machine et partiellement broyée. A dire de médecin, il se trouvait encore, en février 2011, en incapacité totale de travailler et subissait une atteinte à l'intégrité en cas de lésion de peau estimée à 10%.
Le 11 mai 2011, A._ a déposé plainte pénale pour mise en danger de la vie d'autrui et lésions corporelles par négligence contre inconnu. Il reprochait en substance à son employeur de ne pas avoir pris les dispositions nécessaires pour veiller sur son intégrité physique. Lors du dépôt de la plainte, 11 mois après les faits, la machine en cause avait été remplacée par du matériel neuf et ne se trouvait plus dans les locaux de l'entreprise.
B. Par ordonnance du 15 décembre 2011, le Ministère public du canton de Genève a décidé de ne pas entrer en matière. Par arrêt du 24 février 2012, la Chambre pénale de la Cour de justice (ci-après: le Tribunal cantonal ou la cour cantonale) a rejeté le recours de A._.
C. Agissant par la voie du recours en matière pénale, A._ demande au Tribunal fédéral d'annuler l'arrêt du 24 février 2012, d'ordonner au Ministère public d'ouvrir une information pénale et d'inviter l'autorité inférieure à le mettre au bénéfice de l'assistance juridique. Il sollicite en outre l'assistance judiciaire pour la procédure devant le Tribunal fédéral.
Le Tribunal cantonal renonce à se déterminer et se réfère aux considérants de son arrêt. Le Ministère public conclut au rejet du recours. L'intimé D._, directeur et propriétaire de B._, confirme les déclarations faites à la police.

Considérant en droit:
1. L'arrêt attaqué confirme la décision de non-entrée en matière dans la présente procédure pénale. Rendu en matière pénale (<ref-law>) par une autorité cantonale de dernière instance (<ref-law>), il met fin à la procédure pénale (<ref-law>). Partant, il peut faire l'objet d'un recours en matière pénale selon les <ref-law>.
Selon l'art. 81 al. 1 let. a et b ch. 5 LTF, la partie plaignante qui a participé à la procédure de dernière instance cantonale est habilitée à recourir au Tribunal fédéral, si la décision attaquée peut avoir des effets sur le jugement de ses prétentions civiles. Constituent de telles prétentions celles qui sont fondées sur le droit civil et doivent en conséquence être déduites ordinairement devant les tribunaux civils. Il s'agit principalement des prétentions en réparation du dommage et du tort moral au sens des <ref-law>. Lorsque le recours est dirigé contre une décision de non-entrée en matière ou de classement de l'action pénale, il n'est pas nécessaire que la partie plaignante ait déjà pris des conclusions civiles (<ref-ruling> consid. 1.3.1 p. 248). En revanche, elle doit expliquer dans son mémoire quelles prétentions civiles elle entend faire valoir contre l'intimé à moins que, compte tenu notamment de la nature de l'infraction alléguée, l'on puisse déduire directement et sans ambiguïté quelles prétentions civiles pourraient être élevées et en quoi la décision attaquée pourrait influencer négativement leur jugement (<ref-ruling> consid. 2.4 p. 222 et les arrêts cités).
En l'espèce, le recourant, qui a pris part à la procédure devant le Tribunal cantonal, n'a pas formulé de prétentions civiles à l'encontre des intimés et ne s'exprime pas sur cette question dans ses écritures. Cependant, la décision de non-entrée en matière est de nature à influencer négativement le jugement des prétentions civiles en réparation du dommage ou en tort moral que le recourant pourrait faire valoir contre son ancien employeur sur la base d'une éventuelle violation de son devoir de diligence découlant de la relation de travail (cf. <ref-law>). Le recourant a dès lors qualité pour agir au sens de l'<ref-law>.
2. Le Tribunal fédéral examine librement la violation du droit fédéral qui comprend les droits de nature constitutionnelle (cf. art. 95 let. a et 106 al. 1 LTF), sous réserve des exigences de motivation figurant à l'<ref-law>. Il y procède en se fondant sur les faits établis par l'autorité précédente (<ref-law>), sauf s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte - notion qui correspond à celle d'arbitraire au sens de l'art. 9 Cst. (<ref-ruling> consid. 4.1.2 p. 62; <ref-ruling> consid. 2.4 p. 314) - ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> (<ref-law>). Si le recourant entend s'écarter des constatations de fait de l'autorité précédente, il doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions de l'<ref-law> seraient réalisées et la correction du vice susceptible d'influer sur le sort de la cause (<ref-law>; <ref-ruling> consid 5.2.2 p. 322 s.). A défaut, il n'est pas possible de tenir compte d'un état de fait divergent de celui qui est contenu dans l'acte attaqué. En particulier, le Tribunal fédéral n'entre pas en matière sur des critiques de type appellatoire portant sur l'état de fait ou sur l'appréciation des preuves (<ref-ruling> consid. 5.1 p. 356 et les arrêts cités).
Reprenant les éléments de sa plainte ou le résultat d'auditions auxquelles a procédé la police, le recourant expose que certains faits retenus par la cour cantonale seraient contradictoires ou faux: il en va ainsi de l'existence d'un système de sécurité sur la machine litigieuse, de la référence de la SUVA aux indications fournies par l'Office cantonal de l'inspection et des relations du travail (ci-après: OCIRT) et des motifs qui ont amené le nouveau directeur de l'entreprise à remplacer l'ancienne pelleuse-découenneuse. De telles critiques, dans la mesure où elles s'écartent des faits établis par l'instance précédente, sans qu'il soit indiqué que ceux-ci seraient manifestement inexacts ou arbitraires, sont irrecevables, le Tribunal fédéral n'étant pas une instance d'appel (<ref-ruling> consid. 3 p. 104 s.; <ref-ruling> consid. 5.2.2 p. 322). Il s'ensuit que le Tribunal fédéral est lié par les faits retenus dans l'arrêt attaqué, conformément à l'<ref-law>.
Le recourant se plaint en outre du fait que la cour cantonale a écarté comme étant irrecevable un "complément" à son recours, déposé après l'échéance du délai de dix jours prescrit par l'<ref-law>; ce procédé serait également contraire à la bonne foi dans la mesure où l'intéressé - régulièrement informé de cette irrecevabilité - aurait été à même de reprendre cette même argumentation dans la détermination qu'il pouvait déposer ensuite des observations du Ministère public. De telles considérations ne démontrent cependant pas en quoi la cour cantonale aurait violé le droit fédéral, en particulier les art. 89 et 396 al. 1 CPP auxquelles elle s'est référée; le recourant ne se plaint par ailleurs pas de formalisme excessif. En tout état, il est communément admis en procédure que la motivation d'un acte de recours doit être entièrement contenue dans l'acte de recours lui-même; elle ne saurait dès lors être complétée ou corrigée ultérieurement (Richard Calame, Commentaire romand CPP, n. 3 ad <ref-law> [procédure pénale]; arrêt 4A_659/2011 du 7 décembre 2010 consid. 5 publié in SJ 2012 I 231 [procédure civile]; <ref-ruling> consid. 2.4.2 et 2.4.3 p. 247 [procédure de droit public devant le Tribunal fédéral]). Quant à l'exercice du droit de réplique, il permet de déposer des observations au sujet d'une prise de position ou d'une pièce nouvellement versée au dossier (cf. <ref-ruling> consid. 2 p. 197 s.); contrairement à ce que sous-entend le recourant, le droit de réplique ne saurait servir à apporter au recours des éléments qui auraient pu l'être pendant le délai légal (<ref-ruling> consid. 3.3.4 p. 47). Sur ce point, le recourant ne conteste d'ailleurs pas l'affirmation de la cour cantonale selon laquelle il aurait pu intégrer dans son acte de recours du 26 décembre 2011 les éléments apportés le 3 janvier 2012, se bornant à faire état des inconvénients liés à la rédaction d'un acte de recours entre Noël et Nouvel An. Le grief doit ainsi être écarté, dans la mesure de sa recevabilité.
3. Dans un grief d'ordre formel qu'il convient d'examiner en premier lieu, le recourant reproche à la cour cantonale d'avoir, à tort, appliqué l'<ref-law> relatif à la non-entrée en matière. A le suivre, le Ministère public avait ouvert en l'espèce une véritable instruction au sens des <ref-law>, demandant à la police d'entendre des témoins et recueillant lui-même des renseignements auprès de la SUVA. Après ces mesures d'instruction, le Ministère public aurait dû informer les parties de son intention de rendre une ordonnance de classement et leur fixer un délai pour présenter leurs éventuelles réquisitions de preuves, en application de l'<ref-law>. Ce faisant, le recourant se plaint de ne pas avoir pu faire valoir ses moyens de preuve éventuels, ce qui consacrerait une violation de son droit d'être entendu fixé à l'art. 3 al. 2 let. c CPP.
3.1 La cour cantonale a retenu que le Ministère public était fondé à rendre ici une décision de non-entrée en matière. Elle a en effet considéré que les éléments constitutifs des infractions dénoncées n'étaient manifestement pas réunis, faisant ainsi référence à l'<ref-law>.
La décision cantonale ne fait cependant pas mention de la problématique soulevée par le recourant s'agissant de la nature de la décision (non-entrée en matière ou classement) que le Ministère public était habilité à rendre. S'agissant de toute manière d'un grief relevant de l'application du droit fédéral, le Tribunal doit examiner cette question d'office (<ref-law>). Peu importe donc de savoir si le grief avait déjà été énoncé devant l'instance cantonale.
3.2 Le Ministère public ouvre une instruction, notamment lorsqu'il ressort du rapport de police, des dénonciations ou de ses propres constatations des soupçons suffisants laissant présumer qu'une infraction a été commise (<ref-law>). L'instruction s'ouvre par une ordonnance dans laquelle le Ministère public désigne le prévenu et l'infraction qui lui est imputée (art. 309 al. 3 1ère phrase CPP). Cette ordonnance n'a certes pas à être motivée ni notifiée (art. 309 al. 3 2ème phrase CPP). Néanmoins, sauf cas d'urgence, elle doit revêtir la forme écrite; des actes concluants, tel que le fait de procéder à des actes d'enquête, ne sont donc pas suffisants (Pierre Cornu, Commentaire romand CPP, n. 25 ad <ref-law>).
La phase qui précède l'ouverture d'une instruction au sens de l'<ref-law> constitue les investigations policières des art. 306 et 307 CPP (<ref-law>). Durant cette phase, le Ministère public peut donner des directives à la police ou lui confier des mandats (<ref-law>; arrêt 1B_67/2012 du 29 mai 2012 consid. 2.2). Les informations recueillies lors de ces investigations permettent au Ministère public de prendre les décisions qui s'imposent en fonction des faits dénoncés (Piquerez/ Macaluso, Procédure pénale suisse, 3ème édition 2011, n. 1654). La phase des investigations policières prend fin dans trois hypothèses: le Ministère public décide de l'ouverture d'une instruction (<ref-law>), de sorte que commence la phase proprement judiciaire du procès pénal (Piquerez/Macaluso, op. cit., n. 1659); il rend une ordonnance de non-entrée en matière (art. 309 al. 4 1ère hypothèse CPP); il prononce une ordonnance pénale (art. 309 al. 4 2ème hypothèse CPP).
3.3 En l'espèce, la Procureure en charge du dossier n'a pas rendu d'ordonnance d'ouverture d'instruction. En revanche, elle a confié à la police des mandats en vue d'entendre différents responsables ou employés de l'entreprise X._ et de B._; elle s'est également adressée à l'OCIRT pour savoir s'il existait des directives particulières concernant l'utilisation de pelleuses-découenneuses en poissonnerie. Ces opérations avaient pour but de servir de base à la décision que devait prendre le Ministère public pour la suite de la procédure. Muni de ces éléments, il devait ainsi être en mesure, soit d'ordonner l'ouverture d'une instruction (<ref-law>), soit de rendre une ordonnance de non-entrée en matière (<ref-law>). Un tel procédé, dans la mesure où il reste limité à quelques investigations déterminées, ne viole pas le droit fédéral.
A teneur du Message du Conseil fédéral, la décision de non-entrée en matière est rendue lorsque le Ministère public n'a pas procédé à des actes d'instruction; dans le cas contraire, il doit prononcer une ordonnance de classement (Message relatif à l'unification du droit de la procédure pénale du 21 décembre 2005, FF 2006 p. 1248). Cette seule citation invoquée par le recourant à l'appui de ses écritures ne permet cependant pas de faire abstraction des différentes phases de la procédure préliminaire prévues à l'<ref-law>. L'affirmation du législateur se vérifie lorsque le Ministère public a formellement ouvert une instruction, laquelle doit par hypothèse se terminer par un classement dans les situations visées par l'<ref-law>. En revanche, la situation est différente au terme des investigations policières, même diligentées à l'initiative du Procureur: à ce stade non encore judiciaire du procès pénal, le code prévoit, comme on l'a vu, que la procédure se termine par une simple décision de non-entrée en matière si les éléments constitutifs de l'infraction ne sont pas manifestement réunis (cf. supra consid. 3.2). Avant de rendre une ordonnance de non-entrée en matière, le Procureur n'a pas à informer les parties de ses intentions, ni à leur fixer un délai pour présenter leurs réquisitions de preuves (<ref-law> a contrario). Là encore, l'arrêt entrepris - qui consacre l'absence d'information du recourant avant le prononcé de l'ordonnance de non-entrée en matière - ne viole pas le droit fédéral, de sorte que le grief doit être rejeté.
4. Dans un premier grief de fond, le recourant reproche à la cour cantonale d'avoir écarté la prévention d'infraction à l'<ref-law> punissant la mise en danger de la vie ou de la santé d'autrui.
Dans ses considérants, la cour cantonale a d'abord rappelé que cette infraction doit être intentionnelle. Elle a ensuite constaté, de manière à lier le Tribunal fédéral, que les personnes mises en cause n'avaient jamais eu l'intention de mettre le recourant en danger, ajoutant que le recourant l'admettait implicitement dès lors qu'il invoquait et développait essentiellement le chef de lésions corporelles par négligence. A cet égard, il convient de rappeler que relèvent notamment du fait, les constatations relatives au contenu de la conscience et de la volonté, aux mobiles et aux buts de l'auteur, à la manière dont il a préparé et accompli son acte ou encore à son comportement après l'acte (arrêt 6B_943/2009 du 3 décembre 2009 consid. 3.2).
Devant le Tribunal fédéral, le recourant se limite à affirmer que l'employeur était parfaitement au courant de la dangerosité de la machine. Il en déduit, sans autre démonstration, qu'on ne saurait ainsi admettre que son employeur n'avait pas eu la volonté de le mettre en danger. Une telle critique s'en prend en réalité à l'appréciation des preuves par l'autorité cantonale, ce qui suppose que le recourant démontre l'arbitraire de celle-ci. Sur ces points, l'argumentation du recourant apparaît purement appellatoire et doit donc être déclarée irrecevable (cf. consid. 2 supra).
5. Le recourant s'en prend ensuite à l'argumentation retenue par la cour cantonale en relation avec l'<ref-law> réprimant les lésions corporelles par négligence. Il fait en particulier état des dispositions légales sur la prévention des accidents professionnels.
5.1 A teneur des constatations cantonales, deux employés supérieurs de l'entreprise avaient montré au recourant comment fonctionnait la pelleuse-découenneuse qu'il devait utiliser et lui avaient spécifié qu'il devait faire attention. L'OCIRT a par ailleurs confirmé que l'utilisation de cette machine était très simple et n'exigeait pas, hormis des précautions de bon sens, une formation technique et une surveillance particulières. Dans la mesure où l'accident s'était produit alors que le recourant tentait de tenir le poisson "plus bas" et donc plus près de la lame coupante, les juges cantonaux en ont déduit que le recourant ne s'était pas précisément conformé aux instructions de prudence énoncées ni aux gestes adéquats dont ses supérieurs lui avaient fait la démonstration. Dans ces conditions, un défaut de formation idoine ne pouvait être reproché à l'entreprise ou à ses dirigeants. Par voie de conséquence, il n'y avait pas eu violation du devoir de sauvegarder et de défendre des biens juridiques déterminés contre les dangers inconnus qui peuvent les menacer.
La cour cantonale a également retenu, se fondant sur les déclarations de l'OCIRT, que l'entreprise n'avait aucune obligation de procéder à la modernisation de son parc de machines, ajoutant néanmoins qu'un investissement dans du matériel doté des derniers équipements sécuritaires serait appréciable. Enfin, la cour cantonale a retenu que la machine était munie d'un dispositif de sécurité conforme aux anciens modèles.
5.2 L'<ref-law> suppose la négligence de l'auteur. Conformément à l'<ref-law>, il y a négligence si, par une imprévoyance coupable, l'auteur a agi sans se rendre compte ou sans tenir compte des conséquences de son acte. La négligence suppose, tout d'abord, que l'auteur ait violé les règles de prudence que les circonstances lui imposaient pour ne pas excéder les limites du risque admissible. En second lieu, la violation du devoir de prudence doit être fautive, c'est-à-dire qu'il faut pouvoir reprocher à l'auteur une inattention ou un manque d'effort blâmable (<ref-ruling> consid. 2.1 p. 64; <ref-ruling> consid. 4.2.3 p. 262; <ref-ruling> consid. 2.1 p. 121). Pour déterminer plus précisément les devoirs imposés par la prudence, on peut se référer à des normes édictées par l'ordre juridique pour assurer la sécurité et éviter les accidents (<ref-ruling> consid. 2a p. 135).
L'ordonnance sur la prévention des accidents et des maladies professionnelles (OPA; RS 832.30) prévoit précisément les prescriptions sur la sécurité du travail applicables à toutes les entreprises qui emploient des travailleurs en Suisse (art. 1 al. 1). L'employeur est ainsi tenu de prendre, pour assurer la sécurité au travail, toutes les dispositions et mesures de protection qui répondent aux prescriptions de l'OPA, aux autres dispositions sur la sécurité au travail applicables à son entreprise et aux règles reconnues en matière de technique de sécurité et de médecine du travail; il doit veiller à ce que l'efficacité des mesures et des installations ne soit pas entravée (art. 3 al. 1 et 2 OPA). L'employeur veille en particulier à ce que tous les travailleurs occupés dans son entreprise soient informés des risques auxquels ils sont exposés dans l'exercice de leur activité et instruits des mesures à prendre pour les prévenir (art. 6 al. 1 OPA). A teneur de l'art. 8 al. 1 OPA, l'employeur ne peut confier des travaux comportant des dangers particuliers qu'à des travailleurs ayant été formés spécialement à cet effet; il fera surveiller tout travailleur qui exécute seul un travail dangereux. Des équipements de travail ne peuvent être employés dans les entreprises que dans la mesure où ils ne mettent pas en danger, s'ils sont utilisés avec soin conformément à leur destination, la sécurité et la santé des travailleurs (art. 24 al. 1 OPA). Enfin, les équipements de travail constituant, lors de leur utilisation, un danger pour les travailleurs dû à des éléments en mouvement, doivent être munis de dispositifs de protection appropriés empêchant l'accès ou les interventions dans la zone dangereuse où se trouvent les éléments en mouvement (art. 28 al. 1 OPA).
5.3 Le recourant reproche principalement à la cour cantonale d'avoir fait abstraction des règles légales en matière de prévention des accidents du travail, tels qu'elles ressortent de l'OPA. Il est exact que les juges cantonaux ne se sont pas référés à ces dispositions légales dans leur discussion juridique. Ce nonobstant, ils ont cherché à établir si le recourant avait été informé des risques inhérents à l'utilisation de la machine litigieuse (cf. art. 6 al. 1 OPA) et s'il avait reçu une formation adaptée (cf. art. 8 al. 1 OPA); ils ont pris en compte la question de savoir si l'équipement en cause, utilisé conformément à sa destination, pouvait mettre en danger la sécurité ou la santé des travailleurs (cf. art. 24 al. 1 OPA); enfin, ils ont abordé la problématique de l'équipement d'un système de sécurité approprié (cf. art. 28 al. 1 OPA). Ce faisant, même sans se référer expressément à ces dispositions légales, la cour cantonale a abordé toutes les questions pertinentes destinées à déterminer les devoirs imposés par la prudence en matière d'emploi d'un équipement susceptible de mettre en danger la santé des travailleurs.
Dans ces conditions, les critiques du recourant apparaissent en définitive uniquement dirigées contre l'appréciation des faits à laquelle a procédé la cour cantonale en rapport avec le niveau de diligence requis. Le recourant conteste certes, catégoriquement, cette appréciation des éléments du dossier, mais cela ne suffit pas à démontrer que les constatations cantonales sur ce point seraient arbitraires (sur cette notion: cf. supra consid. 2). Il ressort au contraire de ces constatations que la machine en cause était très simple à l'emploi et nécessitait essentiellement des précautions qualifiées de bon sens. Dès lors, la cour cantonale était fondée à retenir que, dans les circonstances de l'espèce, l'utilisation de cet équipement n'exigeait ni formation technique, ni surveillance particulière. Quant à la question du remplacement du matériel en fonction de l'évolution des techniques de sécurité, il suffit de constater avec la cour cantonale que la machine en question était dotée d'un dispositif de sécurité, conforme aux anciens modèles. A cet égard, le recourant ne tente pas de démontrer qu'un tel dispositif aurait été absolument inadapté ou dangereux pour son utilisateur.
5.4 Au vu de ce qui précède, la décision de non-entrée en matière prise au motif que les faits dénoncés ne tombaient pas sous le coup de la loi pénale (<ref-law>) ne viole pas le droit fédéral (<ref-ruling> consid. 2.3 p. 287 s.).
Le recours doit en conséquence être rejeté.
6. Le recourant se plaint enfin du refus d'octroi de l'assistance judiciaire pour la procédure cantonale. La cour cantonale a en effet, entre autres motifs, retenu que les charges et dettes de l'intéressé étaient acquittées par ses parents, sans mettre ces derniers en difficulté. Devant le Tribunal fédéral, l'intéressé ne conteste pas vivre auprès de ses parents et continuer à être entretenu par eux. Dans ces conditions, la cour cantonale pouvait retenir que le recourant n'était pas indigent au sens de l'<ref-law>, à tout le moins pour la durée de la procédure cantonale. Le recourant ne développe d'ailleurs aucune argumentation liée à la violation de cette disposition légale, de sorte que le refus de l'assistance judiciaire pour la procédure cantonale ne violait pas le droit fédéral.
7. Les considérants qui précèdent conduisent au rejet du recours, dans la mesure de sa recevabilité.
En ce qui concerne la procédure devant le Tribunal fédéral, le recourant expose que ses parents ne sont plus en mesure de supporter les frais judiciaires ni le paiement d'un avocat. L'écoulement du temps depuis le dépôt du recours cantonal permet d'apprécier la situation différemment que devant les instances cantonales. Il se justifie dès lors de mettre le recourant au bénéfice de l'assistance judiciaire - dont les conditions en sont réalisées - pour la procédure devant le Tribunal fédéral (<ref-law>). Le recourant sera dispensé des frais judiciaires. Me Nils de Dardel sera désigné en qualité d'avocat d'office et les honoraires de l'avocat seront supportés par la caisse du Tribunal fédéral (<ref-law>). Enfin, il n'y a pas lieu d'octroyer des dépens aux intimés: C._ ne s'est pas prononcé et D._, directeur de B._, n'a pas été représenté par un avocat (<ref-law>; <ref-ruling> consid. 4 p. 446) ni n'a établi avoir assumé des frais particuliers pour la défense de ses intérêts (cf. <ref-ruling> consid. 5b p. 519 s.).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté, dans la mesure de sa recevabilité.
2. La demande d'assistance judiciaire est admise.
3. Il n'est pas perçu de frais judiciaires.
4. Me Nils de Dardel est désigné comme avocat d'office du recourant et ses honoraires, supportés par la caisse du Tribunal fédéral, sont fixés à 1'500 fr.
5. Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Ministère public et à la Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre pénale de recours.
Lausanne, le 20 novembre 2012
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Fonjallaz
La Greffière: Arn