Sachverhalt: A. Am 8. November 2008, um 01.40 Uhr, ereignete sich auf der Aarauerstrasse in Schönenwerd ein Verkehrsunfall. Das von X._ mit stark übersetzter Geschwindigkeit gelenkte Fahrzeug prallte in das aus der Gegenrichtung kommende, nach links abbiegende Automobil von F.D._. Dieser wurde leicht, seine Beifahrerin schwer verletzt, während die auf dem Rücksitz mitfahrende C.A._ tödliche Verletzungen erlitt. Beim Aufprall wies das Fahrzeug von X._ eine Geschwindigkeit von 101-116 km/h auf. X._, Y._ und Z._ wird vorgeworfen, am 8. November 2008 durch konkludentes Handeln - schnelles Hintereinanderfahren mit ungenügenden Abständen, gegenseitiges Überholen und Überholen von unbeteiligten Fahrzeugen - gemeinsam den Entschluss gefällt zu haben, mit ihren Fahrzeugen so schnell wie möglich von Aarau nach Schönenwerd zu fahren. Auf dieser Strecke sollen sie mehrfach die allgemeine Höchstgeschwindigkeit missachtet haben (im Bereich Schachen in Aarau 100-120 km/h statt der erlaubten 50 km/h, auf der Haupt- bzw. Aarauerstrasse zwischen Wöschnau und Schönenwerd mindestens 117-135 km/h statt der erlaubten 80 km/h sowie bei der Ortseinfahrt Schönenwerd mindestens 116-129 km/h statt der erlaubten 50 km/h). Sie hätten auch die aufgrund der Geschwindigkeit, der Strassen- sowie der Sicht- und Witterungsverhältnisse erforderlichen Abstände nicht eingehalten. B. B.a Das Amtsgericht Olten-Gösgen erklärte Z._ am 26. Oktober 2010 schuldig der mehrfachen groben und der einfachen Verletzung der Verkehrsregeln. Zudem sprach es ihn schuldig der Verletzung der Verkehrsregeln durch Missachten der Höchstgeschwindigkeit, Verursachen vermeidbaren Lärms und Nichttragen der Sicherheitsgurte (begangen am 4. Oktober 2008 in Aarau). Von den Vorwürfen der vorsätzlichen (evtl. fahrlässigen) Tötung und schweren sowie einfachen Körperverletzung, der mehrfachen groben Verletzung der Verkehrsregeln (Missachten der zulässigen Höchstgeschwindigkeit ausserorts auf dem Allmendweg in Aarau und innerorts eingangs Schönenwerd) und des pflichtwidrigen Verhaltens nach einem Verkehrsunfall sprach es ihn frei. Es verurteilte Z._ zu einer Freiheitsstrafe von 28 Monaten und zu einer Busse von Fr. 300.--. Den unbedingten Teil der Freiheitsstrafe setzte es auf acht, den bedingten auf 20 Monate (bei einer Probezeit von drei Jahren) fest. Im gleichen Entscheid sprach das Amtsgericht die Verurteilungen von X._ und Y._ aus. Sodann befand es über die Zivilforderungen und die übrigen Nebenpunkte. Gegen dieses Urteil erhoben X._, Y._ und Z._ Appellation, welcher sich die Oberstaatsanwaltschaft des Kantons Solothurn anschloss. B.b Das Obergericht des Kantons Solothurn erklärte Z._ am 22. März 2012 schuldig der fahrlässigen Tötung, der fahrlässigen schweren und einfachen Körperverletzung, der mehrfachen groben Verletzung der Verkehrsregeln (Missachten der allgemeinen Höchstgeschwindigkeit ausserorts zwischen Wöschnau und Schönenwerd; Überholen auf unübersichtlicher Strecke zwischen Wöschnau und Schönenwerd; ungenügender Abstand zwischen Wöschnau und Schönenwerd) sowie der mehrfachen einfachen Verletzung von Verkehrsregeln (mehrfaches Missachten der allgemeinen Höchstgeschwindigkeit innerorts am 4. Oktober 2008 und am 8. November 2008 in Aarau). Überdies sprach das Obergericht Z._ schuldig der Verkehrsregelverletzung wegen Nichttragens der Sicherheitsgurte und Verursachens vermeidbaren Lärms, begangen am 4. Oktober 2008 in Aarau. Vom Vorwurf der groben Verkehrsregelverletzung (Missachten der allgemeinen Höchstgeschwindigkeit innerorts in Schönenwerd) sowie vom Vorwurf des pflichtwidrigen Verhaltens nach Unfall sprach es ihn frei. Das Obergericht verurteilte Z._ zu einer Freiheitsstrafe von 36 Monaten und zu einer Busse von Fr. 300.--. Den unbedingten Teil der Strafe setzte es auf 12, den bedingten auf 24 Monate fest (bei einer Probezeit von vier Jahren). Zugleich sprach das Obergericht die Verurteilungen von X._ und Y._ aus. Sodann befand es über die Zivilforderungen und die übrigen Nebenpunkte. C. Z._ erhebt Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt, das Urteil des Obergerichts sei aufzuheben. Er sei von den Vorwürfen der fahrlässigen Tötung und schweren sowie einfachen Körperverletzung freizusprechen. Er sei wegen mehrfacher grober Verletzung der Verkehrsregeln (begangen am 8. November 2008 zwischen Wöschnau und Schönenwerd) sowie mehrfacher einfacher Verletzung der Verkehrsregeln (begangen am 4. Oktober 2008 und am 8. November 2008 in Aarau) schuldig zu sprechen und zu einer bedingten Geldstrafe von maximal 120 Tagessätzen zu Fr. 30.-- sowie zu einer Busse von Fr. 120.-- zu verurteilen. Die Probezeit sei auf zwei Jahre festzusetzen. Eventualiter sei die Sache zur Ausfällung einer schuldangemessenen Strafe an die Vorinstanz zurückzuweisen. Seiner Beschwerde sei die aufschiebende Wirkung zu erteilen. Ferner ersucht Z._ um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege und Verbeiständung. X._ und Y._ erheben ihrerseits Beschwerde in Strafsachen an das Bundesgericht.