Sachverhalt: A. Das Amtsgericht Solothurn-Lebern sprach X._ mit Urteil vom 8.-10. Juni 2009 der unwahren Angaben über kaufmännische Gewerbe, der mehrfachen qualifizierten ungetreuen Geschäftsbesorgung, der mehrfachen Unterlassung der Buchführung sowie der mehrfachen Misswirtschaft schuldig und verurteilte ihn zu einer bedingten Freiheitsstrafe von zwei Jahren. Gegen dieses Urteil legten X._ Appellation und die Staatsanwaltschaft Anschlussappellation ein. Das Obergericht des Kantons Solothurn verurteilte X._ am 23. März 2011 wegen unwahrer Angaben über kaufmännische Gewerbe, qualifizierter ungetreuer Geschäftsbesorgung, mehrfacher Unterlassung der Buchführung und Misswirtschaft zu einer bedingten Freiheitsstrafe von 21 Monaten. Das Obergericht hält folgenden Sachverhalt für erwiesen: X._ war alleiniger Geschäftsführer und ab dem 10. März 2005 zugleich einziger Verwaltungsrat der Y._ AG, welche er seit deren Gründung faktisch nach Belieben beherrschte. Zwischen dem 22. Juli 2004 und August 2005 machte er in öffentlichen Bekanntmachungen im Internet und in der Presse wissentlich unwahre und unvollständige Angaben über die Y._ AG. Dadurch erweckte er bewusst den Eindruck, dass die Massenproduktion von Plastikpaletten unmittelbar bevorstand und der Absatz dieser Paletten zu einem grossen Teil bereits gesichert war. Diese völlig falschen Angaben betreffend die wirtschaftliche Potenz der Y._ AG waren geeignet, andere - durch den Kauf von Y._ AG-Aktien - zu schädigenden Vermögensverfügungen zu veranlassen, da die Aktien der Y._ AG keinen dem Kaufbetrag entsprechenden Wert hatten. Tatsächlich besass die Y._ AG ausser einem Extruder und einer Maschine nichts, was eine Produktion von Paletten oder gar eine Massenproduktion hätte ermöglichen können. Die Y._ AG hatte im August 2005 nicht nur sämtliche liquiden Mittel verbraucht, sondern auch Schulden in der Höhe von Fr. 232'000.-- bzw. unter Einbezug aller Ausstände in China von über Fr. 1 Mio. Zwischen dem 3. Mai 2004 und dem 17. August 2005 liessen insgesamt 57 Aktionäre der Y._ AG Fr. 1'557'350.-- aus dem Verkauf von Y._ AG-Aktien zukommen. Zusätzlich erhielt die Y._ AG Darlehen. Andere Einnahmequellen, insbesondere Geschäftseinnahmen, hatte sie nicht. X._ kümmerte sich nicht um kaufmännische und betriebswirtschaftliche Grundsätze beim Aufbau der Y._ AG als Start-up-Unternehmung und benutzte deren finanziellen Mittel zum grossen Teil für die Finanzierung seines aufwendigen Lebensstils (Luxusautos, Wohnungsmiete etc.), teilweise auch für nutzlose Aufwendungen geschäftlicher Natur. Den Zugriff auf das Vermögen der Y._ AG sicherte er sich beispielsweise vor der Gründung der Gesellschaft über einen Beratervertrag vom 1. Mai 2004, welcher monatliche Verpflichtungen von Fr. 27'700.-- vorsah, womit die anfänglichen Eigenmittel der Y._ AG von Fr. 50'000.-- (ohne die Antrittsentschädigung von Fr. 200'000.--) innert knapp zwei Monaten aufgebraucht gewesen wären. Die von den Investoren überwiesenen Gelder bezog er jeweils umgehend und gab sie für die weitgehend privaten Bedürfnisse aus. Selber brachte er nie Gelder in die Y._ AG ein. B. X._ führt Beschwerde in Strafsachen mit den Anträgen, das Urteil des Obergerichts des Kantons Solothurn vom 23. März 2011 aufzuheben und ihn von sämtlichen Vorhalten freizusprechen. Zudem seien ihm für die Freisprüche eine Entschädigung von Fr. 2'126'000.-- und eine Genugtuung in richterlich zu bestimmender Höhe zuzusprechen. Er ersucht um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung.