Sachverhalt: A. A.a. Das Kriminalgericht des Kantons Luzern erklärte X._ am 26. November 2010 der (eventual-) vorsätzlichen Tötung nach Art. 111 StGB, begangen in Notwehrexzess nach Art. 15 und Art. 16 Abs. 1 StGB, schuldig. Vom Vorwurf der mehrfachen falschen Anschuldigung nach Art. 303 Ziff. 1 StGB sprach es ihn frei. Es verurteilte ihn zu einer Freiheitsstrafe von vier Jahren. A.b. Das Obergericht Luzern sprach X._ am 20. Juni 2011 in Gutheissung von dessen Appellation von sämtlichen Anklagevorwürfen frei. A.c. Das Bundesgericht hiess am 30. August 2012 die Beschwerden der Staatsanwaltschaft sowie von A._, BD._ und C.D._ (Privatkläger) bezüglich des Freispruchs vom Vorwurf der vorsätzlichen Tötung, begangen in Notwehrexzess, gut und wies die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurück. Im Übrigen wies es die Beschwerden ab, soweit darauf einzutreten war (Urteil 6B_810/2011 und 6B_811/2011). A.d. Das Kantonsgericht Luzern erklärte X._ am 17. September 2013 im schriftlichen Verfahren der (eventual-) vorsätzlichen Tötung nach Art. 111 StGB, begangen in Notwehrexzess nach Art. 15 und 16 Abs. 1 StGB, schuldig und auferlegte ihm eine Freiheitsstrafe von drei Jahren, davon zwei Jahre mit bedingtem Vollzug. Eine von X._ dagegen erhobene Beschwerde hiess das Bundesgericht am 18. September 2014 erneut gut, soweit darauf einzutreten war. Es wies die Sache zu neuer Entscheidung an die Vorinstanz zurück (Urteil 6B_1220/2013). B. Mit Urteil vom 2. Dezember 2014 bestätigte das Kantonsgericht den Schuldspruch wegen (eventual-) vorsätzlicher Tötung nach Art. 111 StGB, begangen in Notwehrexzess. Die Freiheitsstrafe reduzierte es auf 30 Monate, davon 22 Monate mit bedingtem Vollzug. C. X._ beantragt mit Beschwerde in Strafsachen, ihn vom Vorwurf der vorsätzlichen Tötung freizusprechen. Eventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Er ersucht um unentgeltliche Rechtspflege.