Sachverhalt: A. Das Bezirksgericht Zürich sprach X._ (geb. 4. März 1995) am 21. August 2018 der Widerhandlung gegen das Betäubungsmittelgesetz im Sinne von Art. 19 Abs. 1 lit. d i.V.m. Art. 19 Abs. 2 lit. a BetmG sowie der mehrfachen Widerhandlung gegen das Betäubungsmittelgesetz im Sinne von Art. 19 Abs. 1 lit. c BetmG schuldig und bestrafte ihn mit einer unbedingten Freiheitsstrafe von 18 Monaten. Es verlängerte die X._ mit Strafbefehl der Staatsanwaltschaft Zürich-Sihl vom 23. April 2015 für eine bedingte Geldstrafe von 180 Tagessätzen zu Fr. 30.-- angesetzte Probezeit um eineinhalb Jahre. Zudem verwies es diesen in Anwendung von Art. 66a Abs. 1 lit. o StGB für die Dauer von 5 Jahren des Landes, wobei es die Ausschreibung der Landesverweisung (Einreise- und Aufenthaltsverweigerung) im Schengener Informationssystem (SIS) anordnete. B. Das Obergericht des Kantons Zürich bestätigte am 21. August 2018 auf Berufung von X._ das erstinstanzliche Urteil. Das Obergericht stellt fest, X._ habe im Januar und Februar 2017 A._ zweimal je ein Gramm Kokain und B._ mindestens fünfmal je ein Gramm Kokain verkauft. Zudem habe er am 2. März 2017 47,4 Gramm Kokain mit einem Reinheitsgehalt von 67% erworben, welches er anlässlich seiner bevorstehenden Geburtstagsparty gratis an seine Gäste habe abgeben wollen, wobei er einen kleinen Teil selber habe konsumieren wollen. C. X._ beantragt mit Beschwerde in Strafsachen, das Urteil vom 21. August 2018 sei aufzuheben und er sei vollumfänglich freizusprechen. Eventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. X._ ersucht um unentgeltliche Rechtspflege. D. Das Obergericht und die Staatsanwaltschaft verzichteten auf eine Stellungnahme.