Faits: A. X._ en qualité de bailleur et Y._ en qualité de locataire ont conclu un contrat de bail prenant effet le 1er octobre 2008 et dont l'objet était un appartement de trois pièces à Genève. Le loyer, précédemment de 18'000 fr. par an, respectivement 1'500 fr. par mois, était porté à 20'400 fr. par an, respectivement 1'700 fr. par mois; sur la formule officielle, l'augmentation était motivée par un renvoi à l'art. 269a let. a CO relatif aux loyers usuels du quartier. B. Le 29 octobre 2008, la locataire a saisi la Commission de conciliation en matière de baux et loyers d'une requête en contestation du loyer initial; elle demandait à ce que le loyer annuel soit fixé à 11'000 fr. Non conciliée, l'affaire a été portée devant le Tribunal des baux et loyers du canton de Genève; par jugement du 8 février 2010, celui-ci a fixé le loyer annuel à 15'000 fr. Le 15 novembre 2010, la Chambre d'appel en matière de baux et loyers de la Cour de justice a rejeté un appel du bailleur tendant à faire fixer le loyer à 18'000 fr. au minimum. C. Le bailleur (recourant) interjette un recours en matière civile auprès du Tribunal fédéral, concluant à ce que le loyer annuel soit fixé à 18'000 fr. au minimum. La locataire (intimée) conclut au rejet. L'autorité précédente se réfère aux considérants de son arrêt. 