Sachverhalt: A. K._ (Beschwerdeführer) ist Musiker, Hornist, und als solcher Mitglied des Orchesters R._. Die Y._ AG, Z._ SA und Q._ AG (Beschwerdegegnerinnen) sind Unternehmungen der Tiefbaubranche und bildeten zusammen die "Arbeitsgemeinschaft X._". Im Juni 2002 führten die Beschwerdegegnerinnen an der S._strasse Tiefbauarbeiten aus. Am 26. Juni 2002 bohrten die Arbeiter vertikale Löcher in den Grund und brachten darin Stahlträger ein. Dabei entstanden Kratz- und Quietschgeräusche. Daneben wurde auf der Baustelle weiterer Lärm erzeugt, namentlich aufgrund von Motoren und Maschinen. Gegen 10 Uhr des gleichen Tages fuhr der Beschwerdeführer mit seinem Fahrrad auf dem Weg ins Probelokal R._ am S._platz an der Baustelle der Beschwerdegegnerinnen vorbei. In diesem Moment ist gemäss seiner Darstellung ein äusserst lauter, hochfrequenter Lärm von der Baustelle ausgegangen, eventuell auch eine Art Knall, von rund zwei Sekunden Dauer. Dieser Lärm habe bei seinem linken Ohr ein Knalltrauma mit Pfeif-Tinnitus verursacht, welcher zu einer zeitweisen Arbeitsunfähigkeit und zu einer dauernden Schädigung des Gehörs geführt habe. B. B.a Mit Klage vom 15. November 2005 beantragte der Beschwerdeführer dem Bezirksgericht Zürich, es seien die Beschwerdegegnerinnen unter solidarischer Haftbarkeit sowie unter Vorbehalt der Nachklage zu verpflichten, dem Beschwerdeführer Schadenersatz von mindestens Fr. 342'113.-- nebst laufendem Zins zu 5 % seit 16. November 2005 sowie aufgerechnetem Zins von Fr. 3'973.-- zu zahlen. Weiter seien die Beschwerdegegnerinnen unter solidarischer Haftbarkeit zu verpflichten, dem Beschwerdeführer eine Genugtuung von Fr. 5'340.-- nebst laufendem Zins zu 5 % seit 16. November 2005 sowie aufgerechnetem Zins von Fr. 1'612.-- zu zahlen. Mit Urteil vom 23. Juli 2010 wies das Bezirksgericht die Klage nach Anhörung zahlreicher Zeugen ab. B.b Mit Urteil vom 12. April 2011 wies das Obergericht des Kantons Zürich die vom Beschwerdeführer gegen das Urteil des Bezirksgerichts eingelegte Appellation ab und bestätigte die Abweisung der Klage. C. Mit Beschwerde in Zivilsachen beantragt der Beschwerdeführer dem Bundesgericht, es sei die Klage gutzuheissen, eventualiter sei die Sache zur Fortsetzung des Verfahrens an die erste Instanz zurückzuweisen. Die Beschwerdegegnerinnen beantragen in ihrer Vernehmlassung die Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten ist.