Sachverhalt:
A. A._ liess am 17. September 2002 von den Konten "B._ Ltd." und "C._" bei der Bank D._ USD 200'000.-- bzw. USD 300'000.-- auf das Konto Nr. xxx von Y._ bei der Bank E._ überweisen, als Investition in ein vermeintlich lukratives Geschäft. Er täuschte die Mitarbeiter der Bank D._ durch Vorspiegeln von nicht existenten Aufträgen der Inhaber der Konten "B._ Ltd." und "C._" über seine Verfügungsberechtigung und veranlasste sie so zu Vermögensdispositionen. Das angeblich lukrative Geschäft stellte sich als ein sog. "Nigeria-Connection-Schema" heraus.
B. B.a Das Obergericht des Kantons Zürich sprach A._ am 10. September 2009 zweitinstanzlich des gewerbsmässigen Betrugs schuldig. Gleichzeitig beschloss es, aus dem Depot Nr. yyy bei der Bank E._, Depotinhaber Y._, seien dem Geschädigten X._ USD 300'000.-- und dem Geschädigten Z._ USD 200'000.-- bzw. der Gegenwert dieser Beträge in Wertschriften oder sonstigen Anlagen, gegebenenfalls anteilsmässig, auf erstes Verlangen herauszugeben. Die am 17. März 2003 angeordnete Depotsperre sei anschliessend aufzuheben.
Das Bundesgericht hiess die dagegen erhobene Beschwerde von Y._ am 11. März 2010 gut, soweit darauf einzutreten war. Es hob die angefochtene Ziffer 2 des Beschlusses vom 10. September 2009 auf und wies die Angelegenheit zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurück (Urteil 6B_925/2009).
B.b Das Obergericht des Kantons Zürich beschloss am 16. Dezember 2010 erneut die Einziehung und Herausgabe der im Depot von Y._ liegenden Vermögenswerte im Umfang von insgesamt USD 500'000.-- an die Geschädigten X._ und Z._.
Die Beschwerde von Y._ gegen diesen Entscheid hiess das Bundesgericht wiederum gut. Es wies die Angelegenheit zur neuen Beurteilung an die Vorinstanz zurück (Urteil 6B_80/2011 vom 8. September 2011).
B.c Mit Urteil vom 29. Mai 2012 verzichtete das Obergericht des Kantons Zürich auf die Einziehung der Vermögenswerte im Depot Nr. yyy bei der Bank E._ und hob die Depotsperre auf.
C. X._ führt Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt, das Urteil vom 29. Mai 2012 aufzuheben und ihm aus dem Depot Nr. yyy bei der Bank E._ den Betrag von USD 300'000.-- zuzüglich Zins bzw. den Gegenwert dieses Betrages in Wertschriften oder sonstigen Anlagen auf erstes Verlangen herauszugeben. Eventuell sei die Angelegenheit zwecks Neubehandlung an das Obergericht zurückzuweisen. Zudem sei der Beschwerde die aufschiebende Wirkung zu erteilen.
D. Das Bundesgericht gab dem Gesuch um aufschiebende Wirkung am 9. Juli 2012 provisorisch statt.

Erwägungen:
1. Gemäss <ref-law> ist zur Beschwerde in Strafsachen berechtigt, wer vor der Vorinstanz am Verfahren teilgenommen oder keine Möglichkeit zur Teilnahme erhalten hat (lit. a) und ein rechtlich geschütztes Interesse an der Aufhebung oder Änderung des angefochtenen Entscheids hat (lit. b). Beim Konto "C._" handelt es sich um ein Nummernkonto. Der Beschwerdeführer ist Inhaber dieses Kontos (kant. Akten, Urk. Ia/89/B/1). Er wendet sich gegen die Aufhebung der Depotsperre und verlangt, die beschlagnahmten Vermögenswerte seien ihm herauszugeben. Die Rechtsprechung bejaht in solchen Fällen ein rechtlich geschütztes Interesse im Sinne von <ref-law> (Urteile 6B_53/2009 vom 24. August 2009 E. 1.2; 6B_344/2007 vom 1. Juli 2008 E. 1.4). Der Beschwerdeführer hat am vorinstanzlichen Verfahren als Geschädigter teilgenommen. Er ist zur Beschwerde in Strafsachen legitimiert.
2. 2.1 Der Beschwerdegegner 2 machte im kantonalen Verfahren geltend, die auf seinem Konto eingegangenen USD 500'000.-- seien im Rahmen eines Devisengeschäfts auf dem Graumarkt (Wechselstuben) als Gegenleistung für seine Zahlungen von insgesamt NGN 65'000'000.-- auf seinem Konto eingegangen. Das Obergericht führte im Beschluss vom 10. September 2009 (S. 23 f.) zusammengefasst aus, dessen Darstellung zum Erwerb der USD 500'000.-- sei in Anbetracht seiner hierzu erfolgten ungereimten Angaben und des Fehlens von schriftlichen Belegen zum behaupteten Devisengeschäft nicht glaubhaft. Aus den eingereichten Unterlagen lasse sich kein Zusammenhang zwischen den auf dem Konto des Beschwerdegegners 2 eingegangenen USD 500'000.-- und den von ihm angeblich geleisteten Zahlungen an verschiedene Personen in Nigeria erstellen.
2.2 Das Bundesgericht erwog im Urteil vom 11. März 2010, der obergerichtliche Entscheid genüge den Begründungsanforderungen nicht, da sich die Vorinstanz mit den Argumenten des Beschwerdegegners 2 und den von ihm eingereichten Belegen nicht auseinandergesetzt habe (Urteil 6B_925/2009 E. 5.2). Es beanstandete zudem, das Obergericht habe die Beweislastverteilung im Einziehungsverfahren verkannt, da es sich zur Hauptsache darauf beschränkt habe, die Glaubhaftigkeit der Darstellung des Beschwerdegegners 2 infrage zu stellen. Es scheine davon auszugehen, dieser müsse seinen guten Glauben und die Gegenleistung beweisen (Urteil 6B_925/2009 E. 5.3).
2.3 Im angefochtenen Entscheid argumentiert die Vorinstanz, es sei in Nigeria üblich, Geldwechselgeschäfte ohne schriftliche Verträge und mittels Kompensationsgeschäften im Ausland unter Einbezug mehrerer Personen abzuwickeln, die nicht allen Beteiligten bekannt sein müssten. Aus dem Umstand, dass der Beschwerdegegner 2 Zahlungen von ihm nicht bekannten Personen und mit ihm nicht bekannten Zahlungsgründen erhalten habe, könne nicht geschlossen werden, er habe angenommen oder hätte damit rechnen müssen, die Gelder seien deliktischen Ursprungs (Urteil S. 9). Das Fehlen von schriftlichen Urkunden sei kein Beweis dafür, dass die vom Beschwerdegegner 2 geltend gemachten Zahlungen im Rahmen eines Devisengeschäfts nicht vorgenommen oder aufgrund anderer Geschäfte getätigt worden seien. Zwar sei den Geschädigten zuzustimmen, dass die diesbezüglichen Ausführungen des Beschwerdegegners 2 zahlreiche Widersprüche und Ungereimtheiten aufweisen würden, die deren Glaubhaftigkeit beeinträchtigten. Angesichts der vorhandenen Zahlungsbelege und der erwähnten Verhältnisse und Gepflogenheiten in Nigeria verblieben allerdings Zweifel daran, dass der Beschwerdegegner 2 tatsächlich keine gleichwertige Gegenleistung erbracht habe. Dass die aufgeführten Zahlungen auf Anweisung seines Brokers an verschiedene Empfänger in Nigeria ergangen seien, ändere nichts daran, dass der geschilderte Devisenkauf ein synallagmatisches Rechtsgeschäft darstelle. Es sei nicht davon auszugehen, dass weitere Untersuchungshandlungen in Nigeria opportun wären. Angesichts der gerichtsnotorischen Verhältnisse in Nigeria und der seit den fraglichen Vorgängen verstrichenen Zeit von über neun Jahren sei nicht zu erwarten, dass die vorhandenen Zweifel dadurch ausgeräumt werden könnten. Der rechtsgenügende Nachweis, dass der Beschwerdegegner 2 bösgläubig war oder eine gleichwertige Gegenleistung fehlt, könne nicht erbracht werden (Urteil S. 10).
3. 3.1 Der Beschwerdeführer beruft sich auf ein im kantonalen Verfahren zu den Akten gereichtes Privatgutachten vom 23. Januar 2012. Er macht geltend, Devisenkäufe auf dem nigerianischen Parallelmarkt verstiessen gegen das nigerianische Devisengesetz. Die Folge davon sei, dass Forderungen aus derartigen Geschäften vor nigerianischen Gerichten nicht durchsetzbar seien. Die Vorinstanz bejahe in Verletzung von <ref-law> ein synallagmatisches Rechtsverhältnis und damit eine die Einziehung ausschliessende gleichwertige Gegenleistung (Beschwerde S. 11 f.).
3.2 Das Gericht verfügt die Einziehung von Vermögenswerten, die durch eine Straftat erlangt worden sind oder dazu bestimmt waren, eine Straftat zu veranlassen oder zu belohnen, sofern sie nicht dem Verletzten zur Wiederherstellung des rechtmässigen Zustandes ausgehändigt werden (<ref-law>). Die Einziehung ist ausgeschlossen, wenn ein Dritter die Vermögenswerte in Unkenntnis der Einziehungsgründe erworben hat und soweit er für sie eine gleichwertige Gegenleistung erbracht hat oder die Einziehung ihm gegenüber sonst eine unverhältnismässige Härte darstellen würde (<ref-law>). <ref-law> liegt der Gedanke zugrunde, dass sich Delikte nicht nur für den Täter (vgl. <ref-ruling> E. 2.2.4 S. 327; <ref-ruling> E. 2a/aa; je mit Hinweisen), sondern auch für Dritte nicht lohnen sollen (Urteile 6P.148/2005 vom 6. Oktober 2006 E. 2.3.2; 6S.482/2002 vom 9. Januar 2004 E. 2.1). Eine Einziehung soll daher bei unentgeltlichen Zuwendungen auch möglich sein, wenn der Erwerber gutgläubig war. Umgekehrt schliesst das Gesetz die Einziehung bei gutgläubigen Drittpersonen aus, wenn diese für die empfangenen Vermögenswerte eine gleichwertige Gegenleistung erbracht haben (Urteile 6B_925/2009 vom 11. März 2010 E. 3; 6P.148/2005 vom 6. Oktober 2006 E. 2.3.2).
3.2 Das Gericht verfügt die Einziehung von Vermögenswerten, die durch eine Straftat erlangt worden sind oder dazu bestimmt waren, eine Straftat zu veranlassen oder zu belohnen, sofern sie nicht dem Verletzten zur Wiederherstellung des rechtmässigen Zustandes ausgehändigt werden (<ref-law>). Die Einziehung ist ausgeschlossen, wenn ein Dritter die Vermögenswerte in Unkenntnis der Einziehungsgründe erworben hat und soweit er für sie eine gleichwertige Gegenleistung erbracht hat oder die Einziehung ihm gegenüber sonst eine unverhältnismässige Härte darstellen würde (<ref-law>). <ref-law> liegt der Gedanke zugrunde, dass sich Delikte nicht nur für den Täter (vgl. <ref-ruling> E. 2.2.4 S. 327; <ref-ruling> E. 2a/aa; je mit Hinweisen), sondern auch für Dritte nicht lohnen sollen (Urteile 6P.148/2005 vom 6. Oktober 2006 E. 2.3.2; 6S.482/2002 vom 9. Januar 2004 E. 2.1). Eine Einziehung soll daher bei unentgeltlichen Zuwendungen auch möglich sein, wenn der Erwerber gutgläubig war. Umgekehrt schliesst das Gesetz die Einziehung bei gutgläubigen Drittpersonen aus, wenn diese für die empfangenen Vermögenswerte eine gleichwertige Gegenleistung erbracht haben (Urteile 6B_925/2009 vom 11. März 2010 E. 3; 6P.148/2005 vom 6. Oktober 2006 E. 2.3.2).
3.3 3.3.1 Die Gelder im Depot des Beschwerdegegners 2 sind deliktischer Herkunft, da sie auf betrügerische Art und Weise von den Konten des Beschwerdeführers und von Z._ abdisponiert wurden. Umstritten ist, ob der Beschwerdegegner 2 für die Gutschrift der USD 500'000.-- eine die Einziehung beim gutgläubigen Empfänger ausschliessende gleichwertige Gegenleistung im Sinne von <ref-law> erbrachte.
3.3.2 Das Bundesgericht hatte sich im Zusammenhang mit Einziehungen bei Dritten bereits in früheren Entscheiden mit nigerianischen Devisengeschäften auf dem Parallelmarkt zu befassen (vgl. Urteile 6P.117/2005 vom 8. Februar 2006; 6P.65/2006 vom 16. Juni 2006). Die Frage, ob aus solchen Geschäften eine gleichwertige Gegenleistung im Sinne von <ref-law> resultieren kann, musste es dabei nicht explizit beantworten. Im Urteil 6P.65/2006 vom 16. Juni 2006 prüfte es zudem lediglich, ob die kantonale Beweiswürdigung - soweit angefochten - dem Willkürverbot standhielt, ohne jedoch selber verbindliche Sachverhaltsfeststellungen zu den nigerianischen Verhältnissen und Gepflogenheiten bei Geldwechselgeschäften zu treffen.
3.3.3 Das Privatgutachten des Beschwerdeführers gelangt zur Erkenntnis, der Geldwechsel auf dem nigerianischen Parallelmarkt sei zwar nicht (zwingend) strafbar, Forderungen aus solchen Geschäften seien vor den nigerianischen Gerichten aber nicht durchsetzbar (vgl. act. 3 Beilage 9 S. 4). Gemäss dem vom Beschwerdegegner 2 eingereichten Gegengutachten vom 13. April 2012 (kant. Akten, Urk. 139) sind Devisengeschäfte auf dem Parallelmarkt nicht illegal. Zur gerichtlichen Durchsetzbarkeit der Forderungen spricht sich das Gegengutachten nicht aus bzw. es widerlegt in diesem Punkt das Gutachten des Beschwerdeführers vom 23. Januar 2012 nicht.
3.4 Was unter einer gleichwertigen Gegenleistung im Sinne von <ref-law> zu verstehen ist, ist zuweilen kontrovers. Nach herrschender Lehre und Rechtsprechung schützt <ref-law> vorab den Erwerb von Vermögenswerten im Rahmen von synallagmatischen Rechtsgeschäften (Urteil 6B_344/2007 vom 1. Juli 2008 E. 4.1; NIKLAUS SCHMID, in: Kommentar Einziehung, Organisiertes Verbrechen, Geldwäscherei, Band I, 2. Aufl. 2007, N. 87 S. 160; DIANA AKIKOL/GEORGES GREINER, Grenzen der Vermögenseinziehung bei Dritten [<ref-law>] - unter Berücksichtigung von zivil- und verfassungsrechtlichen Aspekten, AJP 2005 S. 1341 ff., S. 1348). Nicht von Gegenleistungen im Sinne von <ref-law> zu sprechen ist nach NIKLAUS SCHMID, wenn die Leistung nur moralische Verpflichtungen abgelten soll (z.B. bei einem kostbaren Geschenk zum Ausgleich eines dem Schenker vorgängig gemachten Geschenks) sowie bei gerichtlich nicht durchsetzbaren Zuwendungen aus Spiel und Wette oder bei Gegenleistungen ohne wirtschaftlichen, in Geld ausdrückbaren Wert (SCHMID, a.a.O., N. 88 S. 161). Erforderlich sei, dass es sich um eine Gegenleistung handle, die im Einklang mit den herrschenden Rechtsnormen erbracht wurde. Widerrechtliche oder unsittliche Leistungen würden eine spätere Einziehung des empfangenen Gegenwerts nicht hindern (SCHMID, a.a.O., N. 89 S. 161). Eine ähnliche Auffassung vertreten in diesem Punkt AKIKOL/GREINER. Im Falle eines formungültigen, inhaltlich jedoch rechtskonformen Vertrages kann nach diesen Autoren jedoch nur massgebend sein, ob der Dritte gestützt auf den vermeintlich gültigen Vertrag tatsächlich eine Gegenleistung erbracht hat (AKIKOL/GREINER, a.a.O., S. 1348). JÜRG LUZIUS MÜLLER (Die Einziehung im schweizerischen Strafrecht [Art. 58 und 58bis], 1993, S. 84) betont, dass beim illegalen Handel mit Waren ein einziehbarer unrechtmässiger Vorteil gegeben ist. Der Erwerber müsse einen Anspruch auf das Erworbene haben, wobei der Begriff "Anspruch" im zivilrechtlichen Sinne als durchsetzbares Forderungsrecht zu verstehen sei (MÜLLER, a.a.O., S. 84). Nach DENIS PIOTET (Les effets civils de la confiscation pénale, 1995, N. 200 S. 77) soll die Einziehung beim Dritten demgegenüber auch bei gewissen zivilrechtlich nicht durchsetzbaren Zuwendungen ausgeschlossen sein, wenn zwei wirtschaftliche Leistungen faktisch in einem Austauschverhältnis stehen.
3.5 Der Beschwerdegegner 2 will in der Zeit vom 30. September bis 11. Oktober 2002 Zahlungen von insgesamt NGN 65'000'000.-- getätigt haben, woraufhin ihm am 17. Oktober 2002 der Gegenwert von USD 500'000.-- auf seinem Schweizer Bankkonto gutgeschrieben worden sei. Der Überweisung der USD 500'000.-- ging nach dieser Darstellung eine Zahlung in gleicher Höhe, wenn auch in anderer Währung voraus. Damit standen sich zwei Geldleistungen gegenüber. Die USD 500'000.-- waren aufgrund des Devisengeschäfts zudem vertraglich geschuldet. Unter diesen Umständen - vorausgesetzt die Behauptungen des Beschwerdegegners 2 treffen zu - muss von einer gleichwertigen Gegenleistung im Sinne von <ref-law> ausgegangen werden, dies unabhängig davon, ob die Forderung aus dem Devisengeschäft in Nigeria gerichtlich durchsetzbar gewesen wäre. Der vorliegende Fall ist mit den in der Literatur zitierten Beispielen betreffend etwa Gegenleistungen aus einem illegalen Handel mit Drogen oder anderen Waren oder nicht durchsetzbaren Zuwendungen aus Spiel und Wette nicht vergleichbar. Der Beschwerdeführer kann aus der behaupteten fehlenden gerichtlichen Durchsetzbarkeit von Forderungen aus nigerianischen Devisengeschäften auf dem Parallelmarkt nichts zu seinen Gunsten ableiten.
4. 4.1 Der Beschwerdeführer beanstandet, der Grundsatz in dubio pro reo komme bei der Prüfung der Ausschlussgründe von <ref-law> nicht zum Tragen. Das Gericht dürfe sich von der Existenz eines für den Dritten ungünstigen Sachverhalts eher überzeugt erklären, d.h. an den Beweis seien keine allzu hohen Anforderungen zu stellen. Die Vorinstanz hätte angesichts der zahlreichen Widersprüche und Ungereimtheiten im Aussageverhalten des Beschwerdegegners 2 sowie in Anbetracht der Tatsache, dass sich ein Zusammenhang zwischen den Vorgängen in Nigeria und denjenigen in der Schweiz nicht ausmachen lasse, zur Überzeugung gelangen müssen, es liege keine gleichwertige Gegenleistung vor (Beschwerde S. 12 f.).
4.2 Auch wenn sich der Dritte im Einziehungsverfahren nicht auf die Unschuldsvermutung berufen kann, so hat der Staat dennoch sämtliche Voraussetzungen für eine Einziehung beim Dritten zu beweisen (Urteil 6B_925/2009 vom 11. März 2010 E. 5.3 mit Hinweis). Dem Beschwerdeführer ist jedoch insofern beizupflichten als der Dritte, der behauptet, eine gleichwertige Gegenleistung erbracht zu haben, bei der Beweiserhebung in zumutbarer Weise mitwirken muss (vgl. SCHMID, a.a.O., N. 96 S. 164 f.; AKIKOL/GREINER, a.a.O., S. 1353; PIOTET, a.a.O., S. 87 f.; MADELEINE HIRSIG, Confiscation pénale et créance compensatrice [art. 69 à 72 CP], in: Jusletter 8. Januar 2007, Rz. 28).
4.3 Der Beschwerdeführer argumentiert, angesichts des Aussageverhaltens des Beschwerdegegners 2 und der ungenügenden Dokumentierung des Devisengeschäfts sei eine gleichwertige Gegenleistung zu verneinen. Damit übernimmt er die Erwägungen des Einziehungsbeschlusses des Obergerichts vom 10. September 2009. Zusätzliche Argumente, weshalb keine gleichwertige Gegenleistung gegeben ist, bringt er nicht vor. Das Bundesgericht entschied im Urteil 6B_925/2009 vom 11. März 2010 E. 5.3, eine solche Begründung sei mit der Beweislastverteilung im Einziehungsverfahren nicht vereinbar. Darauf ist nicht zurückzukommen.
5. 5.1 Der Beschwerdeführer rügt, die Vorinstanz habe sich mit seinen Argumenten in Verletzung des rechtlichen Gehörs im Sinne von <ref-law> nicht auseinandergesetzt (Beschwerde S. 7-11).
5.2 Das rechtliche Gehör nach <ref-law> verlangt, dass die Behörde die Vorbringen des vom Entscheid in seiner Rechtsstellung Betroffenen auch tatsächlich hört, prüft und in der Entscheidfindung berücksichtigt. Daraus folgt die Verpflichtung der Behörde, ihren Entscheid zu begründen. Nicht erforderlich ist, dass sie sich mit allen Parteistandpunkten einlässlich auseinandersetzt und jedes einzelne Vorbringen ausdrücklich widerlegt. Vielmehr kann sie sich auf die für den Entscheid wesentlichen Punkte beschränken. Sie muss wenigstens kurz die Überlegungen nennen, von denen sie sich hat leiten lassen und auf die sich ihr Entscheid stützt (<ref-ruling> E. 4.1 mit Hinweisen).
Nach der Rechtsprechung kann eine nicht besonders schwerwiegende Verletzung des rechtlichen Gehörs in einem Rechtsmittelverfahren vor einer oberen Instanz geheilt werden, wenn dieser die gleiche Überprüfungsbefugnis wie der unteren Instanz zusteht (<ref-ruling> E. 2.6.1; <ref-ruling> E. 3d/aa; <ref-ruling> E. 2; je mit Hinweisen).
Nach der Rechtsprechung kann eine nicht besonders schwerwiegende Verletzung des rechtlichen Gehörs in einem Rechtsmittelverfahren vor einer oberen Instanz geheilt werden, wenn dieser die gleiche Überprüfungsbefugnis wie der unteren Instanz zusteht (<ref-ruling> E. 2.6.1; <ref-ruling> E. 3d/aa; <ref-ruling> E. 2; je mit Hinweisen).
5.3 5.3.1 Die Argumente des Beschwerdeführers betreffend die Anforderungen an die Gleichwertigkeit der Gegenleistung und die Beweislastverteilung beschlagen Rechtsfragen, die das Bundesgericht mit voller Kognition prüft. Diesbezüglich kann eine allfällige Verletzung des rechtlichen Gehörs mit dem vorliegenden Entscheid als geheilt gelten.
5.3.2 Mit der Beweiswürdigung des Beschwerdeführers setzt sich die Vorinstanz, wenn auch nicht in allen Details, so doch in den Grundzügen auseinander. Sie geht mit diesem einig, dass ein Zusammenhang zwischen der Überweisung der USD 500'000.-- und den vom Beschwerdegegner 2 in Nigeria geleisteten Zahlungen von insgesamt NGN 65'000'000.-- nicht bewiesen ist. Anders als der Beschwerdeführer gelangt sie jedoch zur Überzeugung, auch das Gegenteil, nämlich das Fehlen einer gleichwertigen Gegenleistung, sei nicht erstellt. Darin liegt keine Verletzung des rechtlichen Gehörs. Der Beschwerdeführer wendet ein, die Vorinstanz hätte die Rolle des angeblichen Drahtziehers F._ "ausleuchten" müssen (Beschwerde S. 9). Welche konkreten Gesichtspunkte sie ausser Acht liess, zeigt er nicht auf. Er legt zudem nicht dar, er habe konkrete Beweismassnahmen beantragt. Eine Verletzung des rechtlichen Gehörs ist zu verneinen.
6. Der Beschwerdeführer machte im vorinstanzlichen Verfahren geltend, der Beschwerdegegner 2 habe mit dem Devisengeschäft gegen die nigerianische Geldwäschereigesetzgebung verstossen (kant. Akten, Urk. 135 S. 16). Er berief sich hierfür auf das eingereichte Gutachten (S. 5), das in dieser Hinsicht allerdings wenig präzise ist. Da der Beschwerdeführer diesen Einwand im bundesgerichtlichen Verfahren nicht mehr bringt und sich auch die gerügte Gehörsverletzung nicht explizit auf diesen Punkt bezieht, ist darauf nicht einzugehen.
7. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Die Gerichtskosten sind dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (<ref-law>).
Dem Beschwerdegegner 2 sind im bundesgerichtlichen Verfahren keine Kosten entstanden, weshalb ihm keine Parteientschädigung zuzusprechen ist.
Das Gesuch um aufschiebende Wirkung wird mit dem Entscheid in der Sache gegenstandslos.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 5'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, II. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 28. Januar 2013
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Die Gerichtsschreiberin: Unseld