Sachverhalt:
A.
A.a. Die Parteien sind Geschwister und die einzigen Erben ihrer Eltern.
A.b. B._ (Beklagte, Beschwerdegegnerin) erwarb mit öffentlich beurkundetem Kaufvertrag am 23. Dezember 1981 die Stockwerkeinheit Nr. xxx des Stammgrundstücks Nr. yyy im Grundbuch der Gemeinde Davos. Sie wurde als Eigentümerin dieser Stockwerkeinheit am 1. Juni 1982 im Grundbuch eingetragen. Die im Sonderrecht bestehende 3-Zimmerwohnung war in den Jahren zuvor von den Eltern der Parteien gemietet und genutzt worden und wurde auch nach dem Eigentumserwerb durch die Beklagte von der Familie genutzt.
A._ (Kläger, Beschwerdeführer) nutzte die Wohnung nach dem Tode der Eltern (des Vaters im Jahre 1989 und der Mutter im Jahre 2006) zusammen mit seiner Lebenspartnerin, wobei sich Differenzen zwischen den Geschwistern über die Rechte an der Ferienwohnung ergaben. B._ forderte zu Beginn des Jahres 2008 ihren Bruder und dessen Lebenspartnerin erstmals auf, die Wohnung zu räumen und zu verlassen, weil sie diese verkaufen wollte.
A.c. Mit Amtsbefehlsgesuch vom 11. Januar 2010 beim Kreispräsidenten Davos beantragte B._ die Ausweisung ihres Bruders und dessen Lebenspartnerin aus der Ferienwohnung. Das Verfahren endete mit der gerichtlichen Verpflichtung, die Ferienwohnung bis zum 30. Juni 2010 zu räumen.
Da A._ und seine Lebenspartnerin sich weigerten, die Wohnung zu räumen, ersuchte B._ um Vollzug des Räumungsbefehls, worauf der Kreispräsident Davos einen neuen Räumungstermin auf den 22. Oktober 2010 ansetzte. A._ und seine Lebenspartnerin kamen auch dieser Aufforderung nicht nach und blieben der Wohnungsübergabe am 22. Oktober 2010 fern. Die Wohnung wurde verschlossen aufgefunden und musste aufgebrochen werden.
Am 7. Januar 2011 wies der Bezirksgerichtspräsident Prättigau/Davos die Kantonspolizei Graubünden an, A._ und dessen Lebenspartnerin umgehend aus der Wohnung zu weisen. Diese hatten sich unter Auswechslung des Türschlosses erneut Zutritt zur Wohnung verschafft, wofür A._ wegen Hausfriedensbruchs, geringfügiger Sachbeschädigung und Ungehorsams gegen amtliche Verfügungen verurteilt wurde. Die polizeiliche Ausweisung erfolgte am 8. Januar 2011; Rechtsmittel gegen die Ausweisungsverfügung vom 7. Januar blieben erfolglos.
B.
B.a. Am 12. Februar 2010 leitete A._ ein Vermittlungsbegehren gegen seine Schwester ein und stellte nach erfolglosem Sühneversuch folgende Rechtsbegehren:
"1. Die 3-Zimmer-Wohnung Nr. 7 im 1. Stock an der Strasse U._ in V._ (Stockwerkeigentum Nr. xxx) sei in das infolge Erbengemeinschaft gemeinschaftliche Eigentum (Gesamteigentum) des Klägers und der Beklagten zu übertragen.
2. Das Grundbuchamt Davos sei anzuweisen, die Parteien (Prof. Dr. A._ und Frau Dr. B._) als gemeinschaftliche Eigentümer (Gesamteigentum) infolge Erbengemeinschaft einzutragen (Art. 18 Abs. 2 lit. d GBV). "
B.b. Mit Urteil vom 4. Juli 2013 - mitgeteilt am 12. August 2013 - wies das Bezirksgericht Prättigau/Davos die Klage ab (Dispositiv-Ziffer 1). Das Grundbuchamt Davos wurde angewiesen, die auf der umstrittenen Stockwerkeinheit vorgemerkte Verfügungsbeschränkung zu löschen (Dispositiv-Ziffer 2). Das erstinstanzliche Zivilgericht gelangte zum Schluss, der Kläger habe die von ihm behauptete Treuhandabrede zwischen den Eltern der Parteien und der Beklagten nicht zu beweisen vermocht (E. 6). Das Bezirksgericht erwog ausserdem, dass eine Treuhandabrede, selbst wenn sie hätte bewiesen werden können, wegen Verstosses gegen den Bundesbeschluss über den Erwerb von Grundstücken durch Personen im Ausland vom 21. März 1973 (BewB; AS 1974 83) nichtig gewesen wäre und daher der Kläger daraus keine Rechte ableiten könnte (E. 7, 8).
B.c. Das Kantonsgericht von Graubünden wies die Berufung des Klägers gegen dieses Urteil am 15. Mai 2014 - schriftlich mitgeteilt am 22. Mai 2014 - ab. Das Kantonsgericht liess offen, ob die vom Kläger für seine behauptete Treuhandabrede vorgebrachten Indizien vom erstinstanzlichen Gericht zutreffend gewürdigt worden seien und ob eine Treuhandabrede allenfalls vom Kläger bewiesen werden könnte. Es folgte der ersten Instanz insoweit, als jedenfalls die behauptete Treuhandabrede wegen Verstosses gegen den im massgebenden Zeitpunkt geltenden BewB nichtig wäre (E. 6).
C.
Mit Beschwerde vom 30. Juni 2014 stellt der Kläger die Rechtsbegehren, das Urteil des Kantonsgerichts von Graubünden vom 15. Mai 2014 sei aufzuheben (Ziffer 1); die 3-Zimmer-Wohnung Nr. 7 im 1. Stock an der Strasse U._ in V._ (Stockwerkeigentum Nr. xxx) sei in das infolge Erbengemeinschaft gemeinschaftliche Eigentum (Gesamteigentum) des Beschwerdeführers und der Beschwerdegegnerin zu übertragen (Ziffer 2.1), das Grundbuchamt Davos sei anzuweisen, die Parteien (Prof. Dr. A._ und Frau Dr. B._) als gemeinschaftliche Eigentümer (Gesamteigentum) infolge Erbengemeinschaft einzutragen (Ziffer 2.2) und die verfügte aufschiebende Wirkung und vorsorgliche Massnahme seien weiterzuführen (Ziffer 3). Er rügt insbesondere, dass die Vorinstanz die Nichtigkeit der von ihm behaupteten Treuhandvereinbarung angenommen habe, obwohl diese bis zum Tod der Mutter einvernehmlich funktioniert habe und die Beschwerdegegnerin zur Wiederherstellung des gesetzlichen Zustands gar nicht klageberechtigt sei, sondern sich rechtsmissbräuchlich verhalte.
D.
Die Beschwerdegegnerin beantragt in der Anwort die Abweisung der Beschwerde und Bestätigung des angefochtenen Urteils im Ergebnis. Die Vorinstanz beantragt unter Hinweis auf den angefochtenen Entscheid dessen Bestätigung.
E.
Mit Verfügung vom 5. November 2014 wurde der Beschwerde die aufschiebende Wirkung erteilt, womit für die Dauer des Verfahrens die im Grundbuch vorgemerkte Verfügungsbeschränkung bestehen blieb.

Erwägungen:
1.
Der Beschwerdeführer hat nach Ablauf der Beschwerdefrist am 3. Juli 2014 Unterlagen eingereicht, mit denen er nachweist, dass er sich am 25. Oktober 2013 in der Stadt W._/Deutschland abgemeldet und im November 2013 aufgrund einer Daueraufenthaltsbewilligung EU/EFTA in Davos Wohnsitz genommen hat. Das Rubrum ist daher entsprechend der aktuellen Adresse des Beschwerdeführers zu ändern, denn für das vorliegende Beschwerdeverfahren ist die aktuelle Adresse des Beschwerdeführers massgebend. Dass die Wohnsitzverlegung bei der materiellen Beurteilung der Beschwerde nicht zu berücksichtigen ist, ändert daran nichts.
2.
Der angefochtene Entscheid betrifft eine Zivilsache (<ref-law>) und ist von einem oberen kantonalen Gericht als Rechtsmittelinstanz gefällt worden (<ref-law>), wobei der Beschwerdeführer mit seinen Begehren unterlegen ist (<ref-law>). Der Streitwert wird im angefochtenen Urteil (Dispositiv-Ziffer 3) mit mindestens Fr. 30'000.-- bemessen (<ref-law>). Die Beschwerde ist am Montag, 30. Juni 2014, rechtzeitig eingereicht worden, wurde doch der begründete Entscheid nach Anvisierung im Postfach am 23. Mai 2014 beim Postschalter am 30. Mai 2014 abgeholt (act. 5). Die Beschwerde in Zivilsachen ist - unter Vorbehalt hinreichender Begründung (<ref-law>) - zulässig.
3.
Nach den prozessualen Feststellungen der Vorinstanz leitet der Beschwerdeführer sein Begehren auf Übertragung der umstrittenen Stockwerkeinheit vom Alleineigentum der Beschwerdegegnerin in das Gesamteigentum der Parteien aus einem angeblichen Treuhand-Vertrag zwischen den Eltern der Parteien - in deren Rechtsstellung die Parteien als Erben gesamthänderisch nachgefolgt sind - und der Beschwerdegegnerin ab. Die Vorinstanz hat nicht abschliessend geprüft, ob die Beschwerdegegnerin im Jahre 1982 die Stockwerkeinheit tatsächlich wie vom Beschwerdeführer vorgebracht treuhänderisch für ihre Eltern (oder für ihren Vater) erworben hat und sie hat entsprechend offen gelassen, welchen Inhalt dieser Vertrag gehabt hätte und ob der eingeklagte Anspruch wie formuliert dem Beschwerdeführer als Miterben zugesprochen werden könnte. Sie hat einen allfälligen Treuhandvertrag wegen Verstosses gegen den im Zeitpunkt des Erwerbs des Stockwerkeigentums durch die Beschwerdegegnerin geltenden Bundesbeschluss über den Erwerb von Grundstücken durch Personen im Ausland vom 21. März 1973 (BewB; AS 1974 83) als nichtig erachtet.
3.1. Die Gesetzgebung über den Erwerb von Grundstücken durch Personen im Ausland hat mehrere Revisionen erfahren. Der Bundesbeschluss vom 23. März 1961 über die Bewilligungspflicht für den Erwerb von Grundstücken durch Personen im Ausland (AS 1961 203) wurde namentlich geändert durch einen Bundesbeschluss vom 21. März 1973, in Kraft getreten am 1. Februar 1974 (BewB; AS 1974 83), durch einen Beschluss vom 24. Juni 1977, in Kraft getreten am 1. Januar 1978 (AS 1977 1689), sowie durch einen Beschluss vom 25. Juni 1982, in Kraft getreten am 1. Januar 1983 (AS 1982 1914), wobei die beiden letzten Revisionen keine substanziellen Änderungen brachten. Der Bewilligungsbeschluss wurde ab 1. Januar 1985 abgelöst durch das Bundesgesetz vom 16. Dezember 1983 über den Erwerb von Grundstücken durch Personen im Ausland (BewG; SR 211.412.41). Da der Erwerb der Stockwerkeinheit, die nach der Behauptung des Beschwerdeführers treuhänderisch für die Eltern der Parteien erfolgt sein soll, im Jahre 1982 stattfand, hat die Vorinstanz an sich zutreffend den Bundesbeschluss in der Fassung vom 21. März 1973 bzw. vom 24. Juni 1977 angewendet. Immerhin hat die Frage des anwendbaren Rechts nur theoretische Bedeutung, wenn es darum geht, die Nichtigkeit von Umgehungsgeschäften zu beurteilen, da die Gesetzgebung insofern keine Änderung erfahren hat (<ref-ruling> E. 1 S. 445; Urteil 4C.320/1995 vom 7. August 1996 E. 3 mit Verweis). Als Umgehungshandlung erscheint danach jedes Rechtsgeschäft, das einer nicht im Besitz einer Bewilligung befindlichen Person im Ausland eine eigentümerähnliche Stellung an einem Grundstück in der Schweiz verschafft. Eine solche Umgehung kann darin bestehen, dass ein schweizerisches Grundstück zwar durch eine Person mit Wohnsitz in der Schweiz zu Eigentum erworben wird, die Finanzierung jedoch durch eine Person im Ausland erfolgt (<ref-ruling> E. 1 S. 446).
3.2. Der Zivilrichter ist an einen rechtskräftigen Entscheid der Verwaltungsbehörden über die Bewilligungspflicht eines Grundstückerwerbs im Bereich der Gesetzgebung über den Erwerb von Grundstücken durch Personen im Ausland und gegebenenfalls über die Erteilung oder Verweigerung der Bewilligung gebunden (<ref-ruling> E. 2 S. 461; <ref-ruling> E. 2 S. 312). Liegt dagegen kein Entscheid der zuständigen Verwaltungsbehörden über die Bewilligungspflicht vor, hat das Zivilgericht im eigenen Zuständigkeitsbereich darüber vorfrageweise zu entscheiden (<ref-ruling> E. 2 S. 460; vgl. auch Urteil 4C.320/1995 vom 7. August 1996 E. 2). Im vorliegenden Fall hat die Vorinstanz mit dem erstinstanzlichen Gericht aus den eigenen Vorbringen des Beschwerdeführers geschlossen, mit dem behaupteten Treuhandvertrag wäre ein Umgehungsgeschäft in bester Form geschlossen worden. Denn die Eltern der Parteien hätten nach der Darstellung des Beschwerdeführers die Wohnung erwerben wollen, jedoch wäre ihnen dies nicht bewilligt worden, weshalb sie die Beschwerdegegnerin vorgeschoben hätten, weil diese Schweizerin gewesen sei. Die Eltern seien wirtschaftlich Eigentümer der Stockwerkeinheit gewesen (angefochtenes Urteil E. 6d S. 15). Daran hält der Beschwerdeführer in seiner Rechtsschrift auch im bundesgerichtlichen Verfahren ausdrücklich fest (Ziffer 6 S. 6 f.). Es ist somit unbestritten, dass das vom Beschwerdeführer behauptete Treuhandgeschäft die Umgehung des BewB bezweckte.
3.3. Widerrechtliche Verträge sind nichtig, wenn diese Rechtsfolge ausdrücklich im Gesetz angeordnet ist oder sich aus Sinn und Zweck der verletzten Norm ergibt (<ref-ruling> E. 2.2 S. 442 mit Verweisen). Der hier massgebende Bundesbeschluss über den Erwerb von Grundstücken durch Personen im Ausland schloss Personen mit Wohnsitz oder Sitz im Ausland vom Grunderwerb in der Schweiz aus, sofern diese nicht im Besitz einer Bewilligung der zuständigen Behörde waren. Umgehungsgeschäfte, mit denen Personen mit Wohnsitz im Ausland insbesondere wirtschaftlich eine eigentümerähnliche Stellung eingeräumt wurde, waren nach Sinn und Zweck dieser Gesetzgebung nichtig (<ref-ruling> E. 1 S. 445 f.). Da mit dem angeblichen Treuhandgeschäft unbestritten die Umgehung des Ausschlusses vom Grunderwerb beabsichtigt war, hat die Vorinstanz zu Recht geschlossen, dass der Treuhandvertrag nichtig gewesen wäre.
3.4. Der nichtige Vertrag entfaltet keine rechtsgeschäftlichen Wirkungen, d.h. er vermag keine vertragliche Rechtsgrundlage für die eingeklagten Ansprüche abzugeben. Zwar soll diese Rechtsfolge nur soweit reichen, als der Schutzzweck der Norm die Ungültigkeit verlangt (<ref-ruling> E. 2.3 S. 442 f.). Aber wenn die Nichtigkeit wie hier zum Ziel hat, den Eigentumserwerb durch Umgehung zu verhindern, besteht keine Grundlage für eine Einschränkung der Nichtigkeitsfolge nach dem Schutzzweck der Norm mit der Folge, dass gerade dieser Eigentumserwerb ermöglicht würde. Dies wäre aber der Fall, wenn die Klage des Beschwerdeführers auf Erfüllung der angeblichen Treuhandabrede geschützt würde. Denn der Beschwerdeführer beruft sich auf die Rechtsstellung seiner Eltern, um aus erbrechtlicher Rechtsnachfolge die Eigentumsübertragung an der Stockwerkeinheit (auch) auf ihn zu erreichen. Dass aber seine Eltern als Rechtsvorgänger keine Bewilligung zum Erwerb erhalten hätten, legt der Beschwerdeführer selbst dar.
3.5. Dem Beschwerdeführer kann nicht gefolgt werden, wenn er die Meinung vertritt, die Nichtigkeit des von ihm behaupteten Umgehungsgeschäfts wäre "nicht eine absolute", sondern würde allein den zuständigen Behörden erlauben, die Wiederherstellung des rechtmässigen Zustandes - nach dem geltenden <ref-law> - einzuklagen (Beschwerde S. 7). Die Widerrechtlichkeit des Rechtsgeschäfts schliesst aus, dass der Beschwerdeführer dessen Erfüllung durchsetzen und so Rechte erwerben kann, die er rechtmässig nicht hätte erlangen können. Daran ändert nichts, dass der - formell nicht bewilligungspflichtige - Eigentumserwerb durch die Beschwerdegegnerin nicht infrage gestellt worden ist. Denn aus der rechtsgeschäftlichen Treuhandbeziehung der Erblasser der Parteien gegenüber der Beschwerdegegnerin kann der Beschwerdeführer jedenfalls die eingeklagte dingliche Berechtigung am Stockwerkeigentum nicht ableiten, die mit dem BewB gerade verhindert werden sollte. Soweit der Beschwerdeführer im Übrigen mit dem Hinweis auf seinen aktuellen Wohnsitz versuchen wollte, einen neuen Rechtstitel für den eingeklagten Anspruch herzuleiten, scheitert er nicht erst am Novenverbot (<ref-law>), sondern schon an der Einhaltung der Beschwerdefrist (<ref-law>).
3.6. Die Vorinstanz hat zutreffend geschlossen, dass der Beschwerdeführer aus dem angeblichen Treuhandvertrag zur Umgehung des BewB keine dingliche Berechtigung an der umstrittenen Stockwerkeinheit ableiten kann. Die Beschwerde ist abzuweisen.
4.
Die Gerichtskosten sind dem unterliegenden Beschwerdeführer aufzuerlegen (<ref-law>). Dieser hat der anwaltlich vertretenen Beschwerdegegnerin ausserdem deren Parteikosten zu ersetzen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen.
2.
Die Gerichtskosten von Fr. 8'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3.
Der Beschwerdeführer hat die Beschwerdegegnerin für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 9'000.-- zu entschädigen.
4.
Dieses Urteil wird den Parteien und dem Kantonsgericht von Graubünden, II. Zivilkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 20. Januar 2015
Im Namen der I. zivilrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Kiss
Die Gerichtsschreiberin: Marti-Schreier