Fatti: A. A.a. Con contratto 18 agosto 2006 C._ Fund ("ein Singapore Unit Trust, c/o D._ Limited ", rappresentato da E._ Ltd., Singapore) ha concesso un prestito di euro 3'000'000.-- alla società F._ AG; A._ è intervenuto nel contratto quale garante della società mutuataria. Con accordo 30 aprile 2007 G._ Ltd. è subentrata, in veste di trustee di C._ Fund, a D._ Ltd. Il 7 novembre 2008 è stato decretato il fallimento di F._ AG. Con contratto 22/29 dicembre 2008 A._ si è riconosciuto debitore di euro 3'000'000.-- nei confronti di G._ Ltd. nella sua qualità di trustee di C._ Fund, rappresentato in tale occasione da E._ Ltd. Con accordo 28 gennaio 2011 B._ Ltd. sarebbe subentrata a sua volta, in veste di trustee di C._ Fund, a G._ Ltd. Il 1° febbraio 2011 E._ Ltd. ha ceduto a B._ Ltd. i crediti derivanti dal contratto di mutuo 18 agosto 2008 (recte: 2006), nella misura in cui tali crediti non spettavano comunque alla cessionaria.