Sachverhalt:
A. Y._ (geboren 1972) ist kubanischer Staatsangehöriger. Er war in seiner Heimat mit A._ verheiratet. Der Ehe entstammte der am 5. Januar 1994 geborene Sohn X._. A._ verstarb im Jahr 2005.
Im Jahr 1999 heiratete Y._ die kubanische Staatsangehörige B._ und am 20. September 2001 wurde die gemeinsame Tochter C._ geboren. Die Ehe wurde im Februar 2004 geschieden.
Am 1. Juli 2004 reiste Y._ in die Schweiz ein und heiratete am 12. Juli 2004 in Zürich die deutsche Staatsangehörige D._. Y._ erhielt eine Aufenthaltsbewilligung, die nach den vorinstanzlichen Feststellungen bis 2012 verlängert wurde. Im Februar 2008 wurde den Eheleuten die Tochter E._ geboren. Die eheliche Gemeinschaft von Y._ und D._ wurde am 26. Juli 2009 aufgegeben und die Ehe mit Urteil vom 4. Juli 2010 geschieden. Die gemeinsame Tochter E._ wurde unter die elterliche Sorge der Mutter gestellt.
Am 26. Oktober 2010 wurde Y._ die vorzeitige Niederlassungsbewilligung aufgrund erfolgreicher Integration für den Kanton Zürich erteilt. In der Folge, am 25. Februar 2011, heiratete Y._ seine ehemalige Gattin B._ zum zweiten Mal in Kuba. Y._ ersuchte gemäss den Feststellung der Sicherheitsdirektion des Kantons Zürich am 26. März 2011 um Einreise seiner Familienangehörigen. In der Folge erhielten die Gattin B._ und die Tochter C._ am 21. Juli 2011 eine Aufenthaltsbewilligung bzw. am 9. August 2011 eine Niederlassungsbewilligung. Hingegen verweigerte das Migrationsamt des Kantons Zürich mit Verfügung vom 27. Mai 2011 den Familiennachzug X._s, dem Sohn von Y._ aus erster Ehe.
B. Ein gegen diese Verfügung erhobener Rekurs an die Sicherheitsdirektion des Kantons blieb ohne Erfolg (27. Januar 2012). Eine hiergegen gerichtete Beschwerde an das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich wies dieses mit Urteil vom 11. Juli 2012 ab.
C. X._ (im Folgenden: Beschwerdeführer 1) und Y._ (im Folgenden: Beschwerdeführer 2) beantragen dem Bundesgericht, das Urteil des Verwaltungsgericht des Kantons Zürich vom 11. Juli 2012 aufzuheben. Es sei das Gesuch um Familiennachzug vom 26. März 2011 vollumfänglich gutzuheissen; das Migrationsamt des Kantons Zürich sei anzuweisen, dem Beschwerdeführer 1 die Einreise in die Schweiz zu bewilligen. Eventuell sei die Sache zur Vervollständigung des Sachverhalts an die Vorinstanz zurückzuweisen.
Die Beschwerdeführer ersuchen um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung.

Erwägungen:
1. 1.1 Angefochten ist ein letztinstanzlicher kantonaler Entscheid auf dem Gebiet des Ausländerrechts, welcher grundsätzlich der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten unterliegt (Art. 82 lit. a i.V.m. <ref-law>). Gemäss <ref-law> ist die Beschwerde unzulässig gegen Entscheide betreffend ausländerrechtliche Bewilligungen, auf die weder das Bundesrecht noch das Völkerrecht einen Anspruch einräumt. Vorliegend macht der Beschwerdeführer 2 als niederlassungsberechtigter Ausländer einen Bewilligungsanspruch nach Art. 47 Abs. 4 AuG (Ausländergesetz; SR 142.20) in vertretbarer Weise geltend. Auf die Beschwerde ist deshalb grundsätzlich einzutreten. Ob die jeweiligen Voraussetzungen tatsächlich gegeben sind, bildet praxisgemäss eine Frage der materiellen Beurteilung (vgl. <ref-ruling> E. 1.1 S. 179 f., 497 E. 3.3 S. 500 f.).
1.2 In Bezug auf den Art. 43 AuG ist unerheblich, dass der Beschwerdeführer 1 inzwischen über achtzehn Jahre alt ist, da er dieses Alter im Zeitpunkt der Einreichung des Nachzugsgesuchs am 26. März 2011 noch nicht erreicht hatte (vgl. <ref-ruling> E. 3.2 - 3.9 S. 499 ff.). Da der Beschwerdeführer 1 heute über 18 Jahre alt ist, kann hingegen kein Nachzugsanspruch aus Art. 8 EMRK mehr abgeleitet werden, zumal kein besonderes Abhängigkeitsverhältnis vorgebracht wird (<ref-ruling> E. 2 S. 13; <ref-ruling> E. 2.1 S. 141; <ref-ruling> E. 1e S. 261; Urteil 2C_214/2010 5. vom Juli 2010 E. 1.3).
1.3 Mit der Beschwerde kann eine Rechtsverletzung nach Art. 95 und 96 BGG geltend gemacht werden. Das Bundesgericht wendet das Recht von Amtes wegen an (<ref-law>). Dabei prüft es nur die geltend gemachten Rügen, sofern die rechtlichen Mängel nicht geradezu offensichtlich sind (<ref-ruling> E. 2.2.1 S. 389). Die betroffene Person muss rechtsgenügend dartun, dass und inwiefern der festgestellte Sachverhalt bzw. die beanstandete Beweiswürdigung klar und eindeutig mangelhaft erscheint (Art. 42 Abs. 2 und Art. 106 Abs. 2 BGG; vgl. <ref-ruling> E. 1.4.3 S. 254 f.; <ref-ruling> E. 1.3 S. 351 f.). Auf rein appellatorische Kritik an der Sachverhaltsermittlung und an der Beweiswürdigung tritt das Bundesgericht nicht ein (<ref-ruling> E. 3 S. 104 f.). Der Beschwerdeführer muss - in Auseinandersetzung mit der Begründung im angefochtenen Entscheid - zudem darlegen, inwiefern dieser Recht verletzen soll (vgl. <ref-ruling> E. 2.1 - 2.3).
2. 2.1 Die Beschwerdeführer bringen vor, die Vorinstanz habe den Anspruch auf rechtliches Gehör (<ref-law>) verletzt, indem die Beschwerdeführenden nicht persönlich angehört und die Gerichtsurkunde des Tribunal Popular Municipal de L._ nicht gewürdigt wurden.
2.2 Der Anspruch auf rechtliches Gehör umfasst unter anderem das Recht des Betroffenen, sich vor Erlass eines in seine Rechtsstellung eingreifenden Entscheides zur Sache zu äussern, sowie das Recht auf Abnahme der rechtzeitig und formrichtig angebotenen rechtserheblichen Beweismittel (<ref-ruling> E. 2b S. 56). Indessen steht <ref-law> einer vorweggenommenen Beweiswürdigung nicht entgegen und räumt auch keinen Anspruch auf eine mündliche Anhörung ein (<ref-ruling> E. 2.1 S. 428 f.). Das Gericht kann auf die Abnahme von Beweisen verzichten, wenn es aufgrund der bereits vorliegenden Unterlagen seine Überzeugung gebildet hat und ohne Willkür annehmen darf, seine Beurteilung werde auch durch weitere Beweiserhebungen nicht mehr geändert (<ref-ruling> E. 3 S. 157; Urteil 2C_1171/2012 vom 7. Dezember 2012 E. 3.1).
Entgegen deren Ansicht hat die Vorinstanz keine Gehörsverletzung begangen: Aufgrund der vorliegenden Unterlagen zur familiären Situation hatte die Vorinstanz die Familienverhältnisse wie auch die persönliche Situation des Beschwerdeführers 1 hinsichtlich eines allfälligen Anspruchs auf Familiennachzug eingehend analysieren können und dies auch getan. Es ist nicht ersichtlich, welche weiteren relevanten Erkenntnisse mit Bezug auf den beantragten Familiennachzugs nur durch eine Anhörung der Beschwerdeführenden zur Verfügung des Tribunal Popular Municipal de L._, das sich zur unter dem Gesichtspunkt des Familiennachzugs nicht relevanten Frage der Erwerbstätigkeit des Beschwerdeführers 1 in Kuba äussert (vgl. unten E. 3.4.2), noch hätten ermittelt werden können und müssen. Die Vorinstanz durfte demnach von einer Anhörung absehen, ohne <ref-law> zu verletzen.
3. Die Beschwerdeführenden machen geltend, dem Beschwerdeführer 1 sei ein nachträglicher Familiennachzug aus wichtigen Gründen (Art. 47 Abs. 4 AuG) zu gewähren.
3.1 Gemäss Art. 2 Abs. 1 AuG gilt dieses Gesetz für Ausländerinnen und Ausländer, soweit keine anderen Bestimmungen des Bundesrechts oder von der Schweiz abgeschlossene völkerrechtliche Verträge zur Anwendung kommen. Der Beschwerdeführer 2 ist als Kubaner Drittstaatsangehöriger. Er war ab 2004 mit einer deutschen Staatsangehörigen verheiratet, zu welcher der Beschwerdeführer 1 (damals) in einem Stiefkindverhältnis stand. Der Familiennachzug gemäss dem Freizügigkeitsabkommen gilt grundsätzlich auch für Stiefkinder (FZA; SR 0.142.112.681; vgl. <ref-ruling> E. 3.2 S. 183 ff.; Urteil 2C_269/2009 vom 5. Januar 2010 E. 4; vgl. Urteil C-413/1999, Baumbast und R., Slg. 2002 I-7091, Randnr. 57). Die Ehe wurde allerdings im Juli 2010, d.h. rund 10 Monate vor der Einreichung des Gesuchs um Nachzug des Beschwerdeführers 1, geschieden. Ein entsprechender Anspruch kommt daher nicht mehr in Betracht: Das Aufenthaltsrecht der Familienangehörigen stellt ein abgeleitetes Recht dar, das grundsätzlich nur solange gilt, als auch das originäre Recht, in diesem Fall die Ehe, besteht (vgl. <ref-ruling> E. 7.2 S. 125 f. mit Hinweisen; vorbehalten bleibt ein hier nicht in Betracht fallendes Verbleiberecht [Art. 4 Abs. 1 Anhang I FZA]). Daran vermag auch eine bis nach der Scheidung weiterlaufende Aufenthaltsbewilligung EU/EFTA nichts zu ändern, da Bewilligungen nach dem Freizügigkeitsabkommen deklaratorisch sind; es kommt ihnen keine rechtsbegründende Bedeutung zu (<ref-ruling> E. 2.2 S. 332; <ref-ruling> E. 4 S. 58 f.; vgl. Urteile vom 5. Februar 1991 C-363/89 Roux, Slg. 1991 I-273 Randnr. 12 sowie vom 25. Juli 2002 C-459/99 Mouvement contre le racisme, l'antisémitisme et la xénophobie [MRAX], Slg. 2002 I-6591 Randnr. 74).
Auf Ansprüche gestützt auf das Freizügigkeitsabkommen können sich die Beschwerdeführenden für den beantragten Familiennachzug demnach nicht berufen (<ref-ruling> E. 7.2 S. 125 f.; Urteil 2C_826/2011 vom 17. Januar 2012 E. 3.2). Allfällige Ansprüche der Beschwerdeführenden auf Familiennachzug bestimmen sich - auch mit Bezug auf die Fristen - nach dem Ausländergesetz (vgl. Art. 2 Abs. 1 AuG).
3.2 Ausländische Ehegatten und ledige Kinder unter 18 Jahren von Niedergelassenen haben Anspruch auf Erteilung oder Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung, wenn sie mit diesen zusammenwohnen (Art. 43 Abs. 1 AuG). Das entsprechende Recht muss innerhalb von fünf Jahren geltend gemacht werden; Kinder über zwölf Jahre sind innerhalb von zwölf Monaten nachzuziehen (Art. 47 Abs. 1 AuG). Die Fristen beginnen bei Familienangehörigen von ausländischen Staatsangehörigen mit der Erteilung der Aufenthalts- oder Niederlassungsbewilligung bzw. der Entstehung des Familienverhältnisses (Art. 47 Abs. 3 AuG) oder mit dem Inkrafttreten des Gesetzes (Art. 126 Abs. 3 AuG) zu laufen.
Der Beschwerdeführer 1 war bei Einreichung des Gesuchs um Familiennachzug bereits mehr als 17 Jahre alt. Er wäre - nachdem keine Hinweise auf ein fristgerechtes, jedoch erfolgloses Nachzugsersuchen gestützt auf die Aufenthaltsbewilligung ersichtlich sind (vgl. hierzu <ref-ruling> E. 3.3 S. 397; Urteil 2C 888/2011 vom 20. Juni 2012 E. 2.4) - innerhalb eines Jahres nach Inkrafttreten des Ausländergesetzes am 1. Januar 2008 nachzuziehen gewesen (Art. 47 Abs. 3 lit. b i.V.m. Art. 126 Abs. 3 AuG). Damit kann dem später (am 26. März 2011) eingereichten Gesuch nur noch ausnahmsweise, aus wichtigen familiären Gründen, entsprochen werden (vgl. Art. 47 Abs. 4 AuG; Urteil 2C_276/2011 vom 10. Oktober 2011 E. 4, nicht publ. in: <ref-ruling> ff.; Urteil 2C_330/2012 vom 18. Oktober 2012 E. 3.2).
3.3 Wichtige familiäre Gründe liegen unter anderem dann vor, wenn das Kindeswohl schwergewichtig nur durch einen Nachzug in die Schweiz sachgerecht gewahrt werden kann (vgl. <ref-law> [SR 142.201]). Entgegen dem Wortlaut dieser Verordnungsbestimmung ist dabei nach der Rechtsprechung jedoch nicht ausschliesslich auf das Kindeswohl abzustellen; es bedarf vielmehr einer Gesamtschau unter Berücksichtigung aller relevanten Elemente im Einzelfall. Dabei ist dem Sinn und Zweck der Fristenregelung Rechnung zu tragen, welche die Integration der Kinder erleichtern will, indem diese durch einen frühzeitigen Nachzug unter anderem auch eine möglichst umfassende Schulbildung in der Schweiz geniessen sollen. Zudem geht es darum, Nachzugsgesuchen entgegenzuwirken, die rechtsmissbräuchlich erst kurz vor Erreichen des erwerbstätigen Alters gestellt werden, wobei die erleichterte Zulassung zur Erwerbstätigkeit und nicht (mehr) die Bildung einer echten Familiengemeinschaft im Vordergrund steht (BBl 2002 3754 f. Ziff. 1.3.7.7). Die Bewilligung des Nachzugs nach Ablauf der Fristen hat nach dem Willen des Gesetzgebers die Ausnahme zu bleiben; dabei ist Art. 47 Abs. 4 erster Satz AuG jeweils dennoch so zu handhaben, dass der Anspruch auf Schutz des Familienlebens nach Art. 8 EMRK bzw. <ref-law> nicht verletzt wird (Urteile 2C_330/2012 vom 18. Oktober 2012 E. 4.1; 2C_765/2011 vom 28. November 2011 E. 2.1; 2C_205/2011 vom 3. Oktober 2011 E. 4.2; 2C_709/2010 vom 25. Februar 2011 E. 5.1.1).
3.4 Die Beschwerdeführenden bringen vor, es lägen wichtige familiäre Gründe für im Sinne von Art. 47 Abs. 4 AuG, welche den Nachzug des Beschwerdeführers 1 auch ausserhalb der Fristen rechtfertigen würden. So verkenne die Vorinstanz, dass das bis anhin praktizierte Familienleben nicht weiter gelebt werden könne; die nunmehr in der Schweiz lebende zweite kubanische Ehefrau des Beschwerdeführers 2 und deren Tochter seien die engsten Bezugpersonen des Beschwerdeführers 1 gewesen. Insbesondere seien Besuche zu dritt von der Schweiz aus auch aus finanziellen Gründen unmöglich geworden. Indem sie dies nicht berücksichtigt hätte, habe die Vorinstanz <ref-law> verletzt.
Wenn die kantonalen Behörden nun einen "nachträglichen" Familiennachzug im Rahmen von Art. 47 Abs. 4 AuG abgelehnt haben, ist dies - trotz der Vorbringen der Beschwerdeführenden - nicht bundesrechtswidrig:
3.4.1 Der Beschwerdeführer 1 war bereits bei der Gesuchseingabe fast volljährige und lebt seit seiner Geburt in einem von seiner Familie bewohnten Haus in L._/Kuba. Als er vier Jahre alt war, verliess seine Mutter die Familie und eine Grosstante übernahm seine Betreuung. Ende 1997 zog die zweite kubanische Ehefrau des Beschwerdeführers 2 in das Haus ein. Sie blieb auch nach ihrer Scheidung vom Beschwerdeführer 2 zusammen mit der Tochter C._ im dortigen Familienverband wohnen, bis sie schliesslich 2011 in die Schweiz einreiste. Seither lebte ihre Schwester mit ihrem Kind im Haus der Familie, auch sie kümmerte sich um die Betreuung des Beschwerdeführers 1. Im Haus leben nach wie vor die Grossmutter des Beschwerdeführers 1 und weitere Verwandte. Von seinem Vater, dem Beschwerdeführer 2, ist der Beschwerdeführer 1 bereits durch dessen freiwillige Ausreise seit rund acht Jahren getrennt. Er ist somit zeitlebens von verschiedenen Angehörigen der grösseren Familie betreut worden. Vor diesem Hintergrund ist nicht davon auszugehen, dass die zweite kubanische Gattin des Beschwerdeführers 2 und C._ die einzige Personen sind, mit welchen der Beschwerdeführer 1 eine familiäre Beziehung leben könnte, und es ist auch nicht ersichtlich, inwiefern sich seine Betreuungssituation in den letzten Jahren wesentlich verändert haben soll. Insbesondere steht es dem Beschwerdeführer 2 nach wie vor offen, seinen Sohn in seinem Herkunftsstaat zu besuchen. Die Vorinstanz hat zu Recht angenommen, durch diese Besuche und die unveränderte Einbettung in seine Grossfamilie sei die nur noch sehr beschränkt erforderliche Betreuung des bereits zum Zeitpunkt der Gesuchseinreichung fast volljährigen Beschwerdeführers 1 weiterhin gegeben (vgl. die Urteile 2C_330/2012 vom 18. Oktober 2012 E. 4.3.2; 2C_780/2012 vom 3. September 2012 E. 2.3.2; 2C_888/2011 vom 20. Juni 2012 E. 3.2 und 2C_506/2012 vom 12. Juni 2012 E. 2).
3.4.2 Der Beschwerdeführer 1 hat in Kuba die Primar- und Sekundarschule besucht und eine dreijährige Lehre als Sportlehrer abgeschlossen; er hat seine Sozialisierung ebenso wie seine gesamte Ausbildung in seinem Herkunftsland durchlaufen. Er war noch nie in der Schweiz und spricht keine Landessprache, weshalb ihm die Eingliederung ins hiesige Berufsleben und in die lokalen Verhältnisse schwerfallen würde. Zwar verweisen die Beschwerdeführenden auf eine Verfügung (vgl. oben E. 2.1), wonach es dem ausreisewilligen Beschwerdeführer 1 verwehrt sein soll, in seiner Heimat zu studieren oder zu arbeiten. Die Argumentation der Beschwerdeführenden läuft jedoch letztlich darauf hinaus, eine erleichterte Zulassung zur Erwerbstätigkeit in der Schweiz gegenüber dem Herkunftstaat geltend zu machen. Dies stellt nach dem Willen des Gesetzgebers keinen Tatbestand dar, welcher hinsichtlich allfälliger Ansprüche auf Familiennachzugs berücksichtigt werden könnte, steht dort doch die Bildung einer echten Familiengemeinschaft im Vordergrund (vgl. oben E. 3.3 mit Hinweisen). Wenn die Vorinstanz demnach zum Schluss kommt, es lägen keine wichtigen Gründe vor, welche einen nachträglichen Familiennachzug ausnahmsweise rechtfertigten, hat sie im Rahmen ihrer Interessenabwägung weder Art. 8 EMRK, <ref-law>, Art. 43 i.V.m. Art. 47 Abs. 4 AuG noch den Verhältnismässigkeitsgrundsatz verletzt.
4. 4.1 Die Beschwerdeführer rügen im weiteren die Verletzung von <ref-law> in Verbindung mit dem sich aus dem kantonalen Verfahrensrecht ergebenden Untersuchungsgrundsatz: Indem die Vorinstanz einen Härtefall im Sinne von Art. 30 Abs. 1 lit. b AuG verneinte, habe sie "die Verfahrensrechte in einem Mass verletzt, welche die Aufhebung des Entscheids rechtfertigen".
4.2 Bei Art. 30 Abs. 1 lit. b AuG geht es um eine Ermessensbewilligung, welche vom Kanton im Rahmen von Art. 96 AuG erteilt werden kann. Nach Art. 83 lit. c Ziff. 2 (fehlender Rechtsanspruch) und <ref-law> (Abweichungen von den Zulassungsvoraussetzungen) ist die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten in diesem Zusammenhang ausgeschlossen, weshalb das Bundesgericht die Anwendung von Art. 30 Abs. 1 lit. b AuG nur im Rahmen der subsidiären Verfassungsbeschwerde (<ref-law>) und der dort zulässigen Rüge der Verletzung verfassungsmässiger Rechte (<ref-law>) prüfen kann. Trotz fehlender Legitimation in der Sache selbst sind die Beschwerdeführer berechtigt vorzubringen, ihnen zustehende Verfahrensgarantien, namentlich der Anspruch auf rechtliches Gehör, seien verletzt worden. Nicht geltend gemacht werden können hingegen Rügen, die im Ergebnis auf eine materielle Überprüfung des angefochtenen Entscheids abzielen (sog. "Star-Praxis"; vgl. 137 II 305 E. 2 S. 308; <ref-ruling> E. 3 S. 388 f.; <ref-ruling> E. 3c S. 313).
4.3 Die Vorbringen der Beschwerdeführenden beziehen sich durchwegs auf die Überprüfung des negativen materiellen Entscheids, indem gerügt wird, der rechtserhebliche Sachverhalt hätte umfassender abgeklärt werden müssen; das Vorbringen erweist sich auch mit Blick auf die gerügte antizipierte Beweiswürdigung durch die Vorinstanz als unzulässig. Dass der angerufene Schutz der Privatsphäre (<ref-law>) vorliegend keine weitergehenden relevanten Rechte einräumt, ergibt sich bereits aus der materiellen Prüfung des Nachzugsgesuchs im Rahmen der Prüfung des ordentlichen Rechtsmittels (vgl. oben E. 3.3 f). Auf die gleichzeitig erhobene subsidiäre Verfassungsbeschwerde kann demnach nicht eingetreten werden (vgl. Urteil 2C_861/2012 vom 14. September 2012 E. 2.2; 2C_3/2012 vom 15. August 2012 E. 6.3).
5. 5.1 Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten ist abzuweisen. Der angefochtene Entscheid verletzt weder nationales noch internationales Recht. Damit erübrigt sich die Behandlung des Eventualantrags. Auf die gleichzeitig erhobene subsidiäre Verfassungsbeschwerde kann nicht eingetreten werden.
5.2 Da sich die Beschwerde vor dem Hintergrund der konstanten Rechtsprechung und den vorgehenden Erwägungen als aussichtslos erweist, kann die beantragte unentgeltliche Prozessführung und Verbeiständung nicht gewährt werden. Die unterliegenden Beschwerdeführer haben die Kosten für das bundesgerichtliche Verfahren unter solidarischer Haftung zu tragen (vgl. <ref-law>). Es sind keine Parteientschädigungen geschuldet (vgl. <ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten wird abgewiesen. Auf die gleichzeitig erhobene subsidiäre Verfassungsbeschwerde wird nicht eingetreten.
2. 2.1 Das Gesuch um unentgeltliche Prozessführung wird abgewiesen.
2.2 Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden den Beschwerdeführern unter solidarischer Haftung auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Verfahrensbeteiligten, dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 4. Kammer und dem Bundesamt für Migration schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 25. Januar 2013
Im Namen der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Zünd
Die Gerichtsschreiberin: Hänni