Sachverhalt: A. G._ (Beschwerdeführer), geboren 1975, erlitt am 12. September 2003 als angegurteter Beifahrer einen Autounfall. Der Personenwagen, in dem er sass, hatte vor einer Ampel angehalten, worauf der nachfolgende Personenwagen in das Heck auffuhr. Haftpflichtversicherung des Halters des den Unfall verursachenden Personenwagens war die Versicherung X._ AG (Beschwerdegegnerin). B. Mit Klage vom 6. November 2009 beantragte der Beschwerdeführer dem Bezirksgericht Zürich, die Beschwerdegegnerin habe ihm aus der Haftpflichtversicherung Fr. 434'472.15, ferner aus der Insassenversicherung ein Invaliditätskapital von Fr. 12'000.--, gesamthaft Fr. 446'472.15 zuzüglich Zins zu 5 % seit dem 1. Mai 2010 zu bezahlen. Zur Begründung gab er an, er habe sich beim genannten Verkehrsunfall Verletzungen (HWS-Distorsionstrauma) zugezogen, die heute noch Auswirkungen zeitigten und zu einer dauernden Arbeitsunfähigkeit im Umfang von 20 % geführt hätten. Er macht Erwerbsausfallschaden, Genugtuung, Haushaltschaden, Selbstbehalt- und Franchisekosten sowie vorprozessuale Anwaltskosten geltend. Mit Urteil vom 18. Oktober 2010 wies das Bezirksgericht die Klage ab. Dagegen erhob der Beschwerdeführer Berufung beim Obergericht des Kantons Zürich, das die Klage am 12. März 2012 ebenfalls abwies. Das Obergericht bestätigte die erstinstanzliche Annahme, dass die unfallbedingte dauerhafte Einschränkung in der Arbeitsfähigkeit des Beschwerdeführers unter 10 % liege. Wie schon das Bezirksgericht verneinte auch das Obergericht weiter den adäquaten Kausalzusammenhang zwischen dem Unfall und den heutigen Beschwerden des Beschwerdeführers. C. Der Beschwerdeführer beantragt mit Beschwerde in Zivilsachen, das Urteil des Obergerichts aufzuheben. Die Beschwerdegegnerin habe dem Beschwerdeführer als Motorfahrzeughaftpflichtversicherer des Unfallereignisses vom 12. September 2003 Fr. 434'472.15, aus der Insassenversicherung ein Invaliditätskapital von Fr. 12'000.--, gesamthaft Fr. 446'472.15 zuzüglich Zins zu 5 % seit dem 1. Mai 2010 zu bezahlen. Eventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz bzw. an das Bezirksgericht zurückzuweisen. Die Beschwerdegegnerin beantragt, die Beschwerde abzuweisen, das Urteil des Obergerichts zu bestätigen und die Klage abzuweisen. Eventualiter sei die Sache zur Beurteilung des haftpflichtrechtlichen Schadens und der Ansprüche aus der Insassenversicherung an die Vorinstanz bzw. an das Bezirksgericht zurückzuweisen. Die Vorinstanz verzichtete auf eine Vernehmlassung. Der Beschwerdeführer replizierte auf die Antwort der Beschwerdegegnerin mit einem kurzen Hinweis. D. Mit Präsidialverfügung vom 18. April 2012 wurde der Beschwerdeführer aufgefordert, als Sicherstellung einer allfälligen Parteientschädigung an die Beschwerdegegnerin Fr. 8'500.-- zu hinterlegen. Der Betrag ging in der Folge bei der Bundesgerichtskasse ein.