A. X. a été engagé par contrat du 28 juillet 2008 par la société A. SA, qui deviendra par la suite la société G. SA puis la société Y. SA, en qualité de responsable d'atelier et d'employé polyvalent, pour une durée indéterminée, à 100%. Le salaire mensuel brut se montait à 3'800 francs versé douze fois l'an.
Le 25 septembre 2009, la société Y. SA a informé son employé que son taux d'occupation allait baisser à 50% dès le 1er octobre 2009. Elle lui a également expliqué que le contrat de durée indéterminée de juillet 2008 devait être modifié. On lui a alors présenté un contrat de travail à 50% de durée déterminée pour le mois d'octobre 2009.