Faits: A. A.a A._ travaillait en qualité de directeur d'exploitation du cabaret « X._ » Souffrant des séquelles d'une agression subie en avril 2000 dans son établissement (état de stress post-traumatique chronique), il s'est vu allouer par l'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (ci-après: l'office AI) une demi-rente d'invalidité à compter du 1er avril 2001 (décision du 26 juillet 2002). A.b Au mois de juin 2003, l'office AI a initié une procédure de révision de la rente d'invalidité. Il a recueilli les avis des médecins traitants de l'assuré, les docteurs J._ (rapport du 30 juillet 2003) et E._ (rapport du 9 janvier 2004), puis confié à la doctoresse O._ la réalisation d'une expertise psychiatrique. Dans son rapport du 11 juillet 2006, ce médecin a retenu le diagnostic d'épisode dépressif sans syndrome somatique et conclu à l'existence d'une capacité résiduelle de travail de 80 % dans toute activité. Dans un projet de décision du 11 septembre 2006, l'office AI a informé l'assuré qu'il entendait supprimer sa demi-rente d'invalidité. Celui-ci s'est opposé à ce projet, produisant notamment des prises de position critiques de ses médecins traitants. Se fondant néanmoins sur les conclusions de l'expertise, l'office AI a, par décision du 24 octobre 2007, supprimé la demi-rente d'invalidité versée à l'assuré, avec effet au premier jour du deuxième mois suivant la notification de la décision. B. Par jugement du 3 février 2010, la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du canton de Vaud a rejeté le recours formé par l'assuré contre cette décision. C. A._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande l'annulation. Il conclut, principalement, à la confirmation de son droit à une demi-rente d'invalidité et, subsidiairement, au renvoi de la cause à la juridiction cantonale pour instruction complémentaire et nouvelle décision. 