Sachverhalt: A. Die Grundstücke Nrn. 672 und 1670 liegen nebeneinander auf dem Gebiet der Gemeinde G._. Mit öffentlich beurkundetem Vertrag vom 14. April 1960 verkaufte der Eigentümer von seinem Grundstück Nr. 672 ca. 4 Aren an den Eigentümer des Grundstücks Nr. 1670. Die Eigentümer zeichneten die Fläche von ca. 4 Aren auf einer Planskizze ein und erklärten, die Nordgrenze des Grundstücks Nr. 672 werde neu um 22 m nach Süden verschoben und die Fläche zwischen der alten und der neuen Grenze sei verkauft worden. Die Planskizze wurde von den Eigentümern unterschrieben und dem Kaufvertrag angehängt. Inzwischen ist die amtliche Vermessung der Grundstücke erfolgt. Rechtsnachfolger der vertragschliessenden Eigentümer sind X._ (Beschwerdeführer), dessen 1962 verstorbener Vater das Grundstück Nr. 1670 gekauft hatte, sowie Y._ und Z._ (Beschwerdegegner), die das in Stockwerkeigentum aufgeteilte Grundstück Nr. 672 im Jahre 2002 erworben haben. Zwischen den Parteien ist der Verlauf der gemeinsamen Grenze streitig. Nach Ansicht des Beschwerdeführers wurde der Landkauf vom 14. April 1960 im Rahmen der amtlichen Vermessung vergessen, weshalb die Grenze um rund 4 Aren zu Lasten des Grundstücks der Beschwerdegegner, d.h. rund 22 m weiter im Süden der amtlich vermessenen Grenze verläuft. Die Beschwerdegegner halten die amtliche Vermessung für richtig. B. Mit Weisung vom 4. Dezember 2007 erhob der Beschwerdeführer eine Grenzscheidungs-, eventuell eine Eigentumsklage, und begehrte zudem die Beseitigung der Grünhecke und des Metallzauns auf der von ihm beanspruchten Fläche. Die Beschwerdegegner beantragten die Feststellung der Grenze gemäss amtlicher Vermessung und im Übrigen die Abweisung der Klage. Widerklageweise verlangten sie, dem Beschwerdeführer die Benutzung einer Meteorwasserleitung über ihr Grundstück zu verbieten. Das Bezirksgericht B._ stellte die Grenze gemäss den Begehren des Beschwerdeführers fest und verfügte, dass die Beschwerdegegner die Grünhecke und den Metallzaun auf dem Grundstück des Beschwerdeführers zu entfernen hätten (Dispositiv-Ziff. 1-4). Es hiess auch die Widerklage der Beschwerdegegner gut und ordnete an, dass der Beschwerdeführer die Meteorwasserleitung abzutrennen und deren Benutzung zu unterlassen habe (Dispositiv-Ziff. 5-6 des Urteils vom 22. Juni 2010). Die Beschwerdegegner erklärten gegen die Dispositiv-Ziff. 1-4 des bezirksgerichtlichen Urteils am 19./22. Juli 2010 die Berufung mit dem Antrag, die Grundstücksgrenzen gemäss amtlicher Vermessung festzustellen. Der Beschwerdeführer schloss auf Abweisung. Das Obergericht des Kantons Zürich hiess die Berufung gut und stellte fest, dass die Grenze zwischen den Grundstücken Nrn. 672 und 1670 gemäss der amtlichen Vermessung verläuft und deshalb die streitige Fläche von ca. 460 m2 im Eigentum der Beschwerdegegner steht (Urteil vom 21. September 2011). C. Mit Eingabe vom 1. November 2011 erneuert der Beschwerdeführer seine Klagebegehren, wie sie das Bezirksgericht gutgeheissen hat. Eventualiter beantragt er, das obergerichtliche Urteil aufzuheben und die Sache zur Neubeurteilung an das Obergericht zurückzuweisen. Das Obergericht hat die kantonalen Akten zugestellt und auf eine Vernehmlassung verzichtet. Die Beschwerdegegner schliessen auf Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten sei. Es wurde kein weiterer Schriftenwechsel angeordnet. Alle weiteren Eingaben der Parteien wurden der jeweiligen Gegenpartei zugestellt.