Sachverhalt: A. Das Bezirksgericht Arbon sprach X._ am 2. September 2008 der Veruntreuung zum Nachteil der Ehegatten A._, B._ und C._, der mehrfachen, in einem Fall groben Verletzung von Verkehrsregeln und des mehrfachen Fahrens trotz Führerausweisentzugs schuldig. Es verurteilte ihn zu einer Geldstrafe von 300 Tagessätzen zu Fr. 60.-- und einer Busse von Fr. 1'000.--, teilweise als Zusatz zu den Sanktionen gemäss den Urteilen des Landgerichts Feldkirch vom 27. Februar 2002 und des Amtsgerichts Neu-Ulm vom 14. April 2003 sowie als Zusatz zur Sanktion gemäss Urteil des Kreisgerichts Neutoggenburg-Gossau vom 27. April 2005. Vom Vorwurf des gewerbsmässigen Betrugs sprach es ihn frei. Die Zivilforderungen der Geschädigten A._, B._ und C._ verwies es auf den Zivilweg. Die Untersuchungs- und Gerichtskosten von Fr. 9'590.-- auferlegte es X._. Gegen dieses Urteil erhoben X._ Berufung und die Staatsanwaltschaft Anschlussberufung. Das Obergericht des Kantons Thurgau bestätigte am 20. August 2009 die erstinstanzlichen Schuldsprüche wegen Veruntreuung zum Nachteil der Ehegatten B._ und C._, wegen mehrfacher, in einem Fall grober Verletzung von Verkehrsregeln und wegen mehrfachen Fahrens trotz Führerausweisentzugs sowie den Freispruch vom Vorwurf des gewerbsmässigen Betrugs. Vom Vorwurf der Veruntreuung zum Nachteil der Ehegatten A._ sprach es X._ in teilweiser Gutheissung der Berufung frei. Es verurteilte ihn zu einer bedingten Freiheitsstrafe von acht Monaten und einer Busse von Fr. 1'000.--. Die Untersuchungs- sowie erst- und zweitinstanzlichen Gerichtskosten auferlegte es vollumfänglich X._. B. X._ führt am 9. Juni 2010 Beschwerde in Strafsachen mit dem Antrag, den Entscheid vom 20. August 2009 aufzuheben und ihn vom Vorwurf der mehrfachen Veruntreuung freizusprechen. Eventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an das Obergericht zurückzuweisen. Er ersucht um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung. C. Vernehmlassungen wurden keine eingeholt. 