Sachverhalt:
A. A.a Das Bezirksgericht Horgen erklärte X._ am 25. Februar 2009 wegen Betrugs und Veruntreuung zum Nachteil von Y._ schuldig. In Gutheissung der Berufung sprach ihn das Obergericht des Kantons Zürich am 16. November 2009 frei.
A.b Das Bundesgericht hob das Urteil des Obergerichts am 8. Juni 2010 auf Beschwerde von Y._ hin auf und wies die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurück (Urteil 6B_22/2010).
A.c Das Obergericht des Kantons Zürich befand X._ mit Urteil vom 16. Dezember 2010 der Veruntreuung und des Betrugs schuldig. Es auferlegte ihm eine bedingte Freiheitsstrafe von 15 Monaten, als Zusatzstrafe zum Strafbefehl der Staatsanwaltschaft Limmattal/Albis vom 2. Juni 2008, und hiess die Schadenersatzforderung von Y._ von Fr. 476'129.10 nebst Zins gut. Das Bundesgericht hob dieses Urteil wegen Verletzung des Anspruchs von X._ auf rechtliches Gehör am 20. Juni 2011 auf und wies die Sache erneut an die Vorinstanz zurück (Urteil 6B_57/2011).
A.d Am 8. Dezember 2011 sprach das Obergericht des Kantons Zürich X._ vollumfänglich frei. Das Bundesgericht hiess die Beschwerde der Oberstaatsanwaltschaft des Kantons Zürich am 30. März 2012 gut und wies die Sache zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurück (Urteil 6B_35/2012).
B. Am 22. August 2012 verurteilte das Obergericht des Kantons Zürich X._ wegen Veruntreuung (<ref-law>) und Betrugs (<ref-law>) zum Nachteil von Y._ zu einer bedingten Freiheitsstrafe von 15 Monaten. Es verpflichtete ihn, dieser Fr. 476'129.10 Schadenersatz zzgl. Zins zu bezahlen.
Das Obergericht geht von folgendem Sachverhalt aus:
X._ war als Sachbearbeiter für die A._ AG tätig. In dieser Funktion betreute er Y._, eine langjährige Kundin der A._ AG. Am 30. Juni 1998 liess er Y._ einen von ihm vorbereiteten Auslieferungsauftrag zukommen, wonach die UBS Zürich angewiesen wurde, die "gesamten Anteile" im Depot xxx an die Bankverbindung UBS Zürich, Depotnummer yyy auszuliefern. Das Schreiben trug den Hinweis "Vermerk: X._ melden". Der Inhaber des Depots Nr. yyy wurde darin nicht benannt. Y._ unterschrieb den Auslieferungsauftrag und leitete ihn an die UBS Zürich weiter. Sie war sich nicht bewusst, dass sie dadurch die Überweisung von 30 Swiss Life Aktien im Wert von damals Fr. 37'110.-- auf das private Depot von X._ veranlasste. Dieser verkaufte die Aktien am 27. Juli 1998 für Fr. 35'050.20, ohne Y._ gegenüber Rechenschaft abzulegen, und verwendete den Erlös für eigene Anlagen.
X._ schlug Y._ weiter vor, zwei Lebensversicherungen kurz vor dem ordentlichen Ablauf der 15-jährigen Versicherungsdauer am 1. Dezember 1998 zu beleihen und die Gelder durch ihn mittel- bis langfristig gut und sicher anzulegen. Im August und September 1998 stellte er ihr die entsprechenden Unterlagen zur Unterschrift zu. Die aus den Policendarlehen freigewordenen Beträge von insgesamt Fr. 441'078.90 liess er durch Y._ im September bzw. November 1998 auf sein Depot Nr. yyy bei der UBS überweisen, wo er sie mit seinem eigenen Geld vermischte und für eigene Bedürfnisse verwendete.
C. X._ führt Beschwerde in Strafsachen mit den Anträgen, das Urteil vom 22. August 2012 aufzuheben, ihn freizusprechen und die Schadenersatzbegehren von Y._ auf den Zivilweg zu verweisen. Eventualiter sei das Verfahren zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Er ersucht um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung.

Erwägungen:
1. Die Beschwerde ist zu begründen (Art. 42 Abs. 1 und 2; <ref-law>). Die Begründung hat in der Beschwerdeschrift selbst zu erfolgen (<ref-ruling> E. 2.8.1 mit Hinweisen). Nicht einzutreten ist auf die Beschwerde, soweit der Beschwerdeführer für die Begründung auf frühere Eingaben verweist.
2. 2.1 Der Beschwerdeführer rügt eine willkürliche Beweiswürdigung und eine Verletzung des Grundsatzes in dubio pro reo. Die Vorinstanz würdige seine Aussagen und diejenigen der Beschwerdegegnerin 2 einseitig zu deren Gunsten. Sie gehe willkürlich davon aus, diese habe nichts von den Policendarlehen gewusst, und er habe im Tatzeitpunkt einen dringenden Geldbedarf gehabt. Sein Kontostand sei bis Ende Juni 1998 ausgeglichen gewesen. Die Beschwerdegegnerin 2 und er seien sich einig gewesen, dass die Gelder (von ihm persönlich) an der Börse angelegt werden sollten. Alles andere hätte angesichts der erforderlichen Rendite von mindestens 9 % keinen Sinn gemacht. Sie habe das mit den Börsengeschäften einhergehende Risiko zu tragen. Sie habe auch Kenntnis davon gehabt, dass mit den "Anteilen" gemäss dem Auslieferungsauftrag vom 30. Juni 1998 die Swiss Life Aktien gemeint gewesen seien und dass es sich beim Zielkonto um sein eigenes Depot gehandelt habe. Sie sei anlässlich einer Besprechung darüber aufgeklärt worden.
2.2 Die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz kann vor Bundesgericht nur gerügt werden, wenn sie willkürlich (<ref-law>) ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law>; <ref-ruling> E. 1.4.1). Willkür bei der Beweiswürdigung liegt vor, wenn der angefochtene Entscheid offensichtlich unhaltbar ist oder mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht. Dass eine andere Lösung oder Würdigung ebenfalls vertretbar oder gar zutreffender erscheint, genügt für die Annahme von Willkür nicht (<ref-ruling> E. 4.3; <ref-ruling> E. 2.4). Dem Grundsatz in dubio pro reo kommt in der vom Beschwerdeführer angerufenen Funktion als Beweiswürdigungsregel im Verfahren vor dem Bundesgericht keine über das Willkürverbot von <ref-law> hinausgehende Bedeutung zu (<ref-ruling> E. 2a; <ref-ruling> E. 2a; je mit Hinweisen).
Die Rüge der Willkür muss präzise vorgebracht und begründet werden (<ref-law>). Der Beschwerdeführer muss im Einzelnen darlegen, inwiefern der angefochtene Entscheid an einem qualifizierten und offensichtlichen Mangel leidet. Auf eine rein appellatorische Kritik am angefochtenen Urteil tritt das Bundesgericht nicht ein (<ref-ruling> E. 4.2.3; <ref-ruling> E. 2.8; je mit Hinweisen).
2.3 Die Vorinstanz legt willkürfrei dar, weshalb sie zur Überzeugung gelangt, die Beschwerdegegnerin 2 sei sich nicht bewusst gewesen, dass sie durch die Unterzeichnung des Auslieferungsauftrags vom 30. Juni 1998 die Überweisung von Aktien in ihrem Eigentum in das private Depot des Beschwerdeführers veranlasste. Desgleichen zeigt sie auf, dass diese mit der A._ AG bzw. dem Beschwerdeführer eine sichere Anlage ihres Vermögens vereinbarte und sie diesen nie ermächtigte, ihr Geld in riskante Börsengeschäfte zu investieren. Sie würdigt hierzu die Aussagen des Beschwerdeführers und der Beschwerdegegnerin 2. Für die Glaubhaftigkeit deren Angaben sprechen gemäss der nachvollziehbaren und sachlich begründeten Auffassung der Vorinstanz auch die äusseren Umstände. Die Vorinstanz weist u.a. darauf hin, dass die Beleihung der Versicherungspolicen kurz vor deren Ablauf geschäftlich nicht begründet war (Urteil S. 27), dass das Depot Nr. yyy des Beschwerdeführers im Zeitpunkt der Überweisung der Fr. 441'078.90 aktenkundig einen Minussaldo von rund Fr. 250'000.-- aufwies (Urteil S. 31), dass die Beschwerdegegnerin 2 ihr Geld vor der Intervention des Beschwerdeführers sicher anlegte, dass schriftliche Dokumente hinsichtlich der angeblich neuen Anlagestrategie und Vermögensverwaltung fehlen, dass der Beschwerdeführer die Gelder der Beschwerdegegnerin 2 mit seinem eigenen Vermögen vermischte und er jene während Jahren weder über getätigte Anlagen noch die zunehmenden Verluste bis hin zum Totalverlust der Fr. 441'078.90 informierte (Urteil 25 f.). Nicht ersichtlich ist schliesslich, weshalb der Beschwerdeführer im Schreiben vom 30. Juni 1998 den Inhaber des Depots Nr. yyy nicht offenlegte und den irreführenden Hinweis "Vermerk: X._ melden" anbrachte, wenn er die Beschwerdegegnerin 2 zuvor mündlich informiert hätte (vgl. Urteil S. 37). Die Vorinstanz behauptet nicht, die Beschwerdegegnerin 2 habe von den Policendarlehen rein gar nichts gewusst (Urteil S. 28). Hingegen durfte sie ohne Willkür annehmen, diese habe nicht erkannt, dass sich das Geschäft angesichts der Darlehenszinsen von 5 % nur lohnte, wenn mit den Geldern aus den Policendarlehen eine Rendite von mindestens 9 % erzielt würde (vgl. Urteil S. 30; Beschwerde S. 30 ff.).
Der Beschwerdeführer beschränkt sich darauf, der vorinstanzlichen Sachverhaltsfeststellung seine eigene Würdigung gegenüberzustellen. Er zeigt nicht auf, inwiefern der angefochtene Entscheid an einem offensichtlichen Mangel leiden könnte. Seine Einwände erschöpfen sich in einer unzulässigen appellatorischen Kritik. Darauf ist nicht weiter einzugehen.
3. Der Beschwerdeführer beanstandet, die Vorinstanz werfe ihm ein rechtsmissbräuchliches bzw. treuwidriges Verhalten vor, da er den Standpunkt vertreten habe, die verfügbaren Beweise würden für eine Verurteilung nicht ausreichen, gleichzeitig aber auf eine zusätzliche Einvernahme der Beschwerdegegnerin 2 ausdrücklich verzichtet habe. Es bestehe keine Verpflichtung der Verteidigung, für die Erhebung belastender Beweise besorgt zu sein.
Die Rüge ist unbegründet. Die Vorinstanz führt aus, der Beschwerdeführer habe auf eine weitere Einvernahme der Beschwerdegegnerin 2 verzichtet. Damit habe er zum Ausdruck gebracht, dass seitens der Beschwerdegegnerin 2 keine Notwendigkeit für beweisrechtliche Weiterungen bestand. Sein nachträgliches Vorbringen, wonach die Untersuchung hinsichtlich der Aussagen der Beschwerdegegnerin 2 mangelhaft sei, erscheine als treuwidrig (Urteil E. 4.2.3 S. 31 f.). Die Vorinstanz drückt dadurch lediglich aus, dass die Beschwerdegegnerin 2 korrekt einvernommen wurde. Im Übrigen würdigt sie deren Aussagen frei. Dem Beschwerdeführer war es nicht untersagt, einen Freispruch mangels Beweis zu beantragen.
4. Der Beschwerdeführer macht geltend, er habe nach dem Entscheid des Bundesgerichts 6B_22/2010 vom 8. Juni 2010 auf eine neue Hauptverhandlung verzichtet. Die Vorinstanz verletze seinen Anspruch auf rechtliches Gehör, da sie auf das erstinstanzliche Urteil verweise und auf seine Ausführungen im Plädoyer anlässlich der zweitinstanzlichen Hauptverhandlung vom 30. September 2009 nicht oder nicht genügend eingehe. Sie hätte auch begründen müssen, weshalb sie von einer stillschweigenden bzw. konkludenten Weisung der Beschwerdegegnerin 2 ausgehe, die Gelder nicht an der Börse zu investieren.
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. 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. 2.2; <ref-ruling> E. 4.1 mit Hinweisen). Die Vorinstanz setzt sich mit den Einwänden des Beschwerdeführers auseinander (vgl. Urteil S. 20 ff. und 35 ff.). Sie begründet eingehend, weshalb sie für erwiesen hält, die Beschwerdegegnerin 2 habe eine sichere Anlage gewollt. Aufgrund der Vereinbarung, die Gelder gut und sicher anzulegen, war klar, dass der Beschwerdeführer nicht befugt war, damit riskante Börsengeschäfte zu tätigen. Der angefochtene Entscheid ist auch in dieser Hinsicht ausreichend begründet.
5. 5.1 Der Beschwerdeführer rügt eine Verletzung des Anklageprinzips. Unklar sei, ob ihm vorgeworfen werde, seine eigenen Schulden mit den Geldern der Beschwerdegegnerin 2 getilgt zu haben, oder ob er die Gelder weisungswidrig an der Börse investiert haben soll. Aus der Anklageschrift gehe zudem nicht hervor, dass er von der Beschwerdegegnerin 2 die Weisung erhielt, die Gelder nicht an der Börse zu investieren. Die Vorinstanz nehme schliesslich anklagewidrig an, die Beschwerdegegnerin 2 habe nichts von den Policendarlehen gewusst und keine solchen gewollt.
5.2 Die Bundesgerichtsurteile 6B_35/2012 vom 30. März 2012 und 6B_57/2011 vom 20. Juni 2011 ergingen nach Inkrafttreten der Schweizerischen Strafprozessordnung (StPO; SR 312.0) am 1. Januar 2011. Das vorliegende Verfahren richtet sich damit nach neuem Recht (<ref-law>; Urteil 6B_425/2011 vom 10. April 2012 E. 2.2). Gemäss <ref-law> kann eine Straftat nur gerichtlich beurteilt werden, wenn die Staatsanwaltschaft gegen eine bestimmte Person wegen eines genau umschriebenen Sachverhalts beim zuständigen Gericht Anklage erhoben hat. Nach <ref-law> bezeichnet die Anklageschrift möglichst kurz, aber genau, die der beschuldigten Person vorgeworfenen Taten mit Beschreibung von Ort, Datum, Zeit, Art und Folgen der Tatausführung. Damit die Anklageschrift ihre doppelte Funktion der Umgrenzung und Information wahrnehmen kann, muss sie hinreichend präzise formuliert sein (vgl. <ref-ruling> E. 6.2 und 6.3; <ref-ruling> E. 2a; je mit Hinweisen).
5.3 Aus der Anklageschrift ergibt sich, dass die Beschwerdegegnerin 2 eine gute und sichere Anlage wollte, und der Beschwerdeführer die Gelder weisungswidrig für eigene Bedürfnisse und insbesondere für seine defizitären Börsengeschäfte einsetzte. Eine Verletzung des Anklageprinzips ist nicht auszumachen. Wie bereits erwähnt, nimmt die Vorinstanz nicht an, die Beschwerdegegnerin 2 habe nichts von den Policendarlehen gewusst (oben E. 2.3). Eine ausdrückliche Weisung, keine riskanten Börsengeschäfte zu tätigen, war in Anbetracht der vereinbarten sicheren Anlage der Gelder nicht erforderlich (oben E. 4). In welcher Hinsicht das Anklageprinzip im Zusammenhang mit dem Betrugsvorwurf betreffend die Swiss Life Aktien verletzt sein soll (Beschwerde Ziff. 127 S. 54), begründet der Beschwerdeführer nicht rechtsgenügend.
6. 6.1 Der Beschwerdeführer wendet sich gegen die rechtliche Würdigung als Veruntreuung.
6.2 Den Tatbestand der Veruntreuung im Sinne von <ref-law> erfüllt, wer ihm anvertraute Vermögenswerte unrechtmässig in seinem oder eines anderen Nutzen verwendet. Die tatbestandsmässige Handlung besteht bei der Veruntreuung von Vermögenswerten in einem Verhalten, durch welches der Täter eindeutig seinen Willen bekundet, den obligatorischen Anspruch des Treugebers zu vereiteln (<ref-ruling> E. 6.1.1). In subjektiver Hinsicht ist Vorsatz und ein Handeln in unrechtmässiger Bereicherungsabsicht erforderlich. Nach der Rechtsprechung bereichert sich bei der Veruntreuung von Vermögenswerten unrechtmässig, wer die Vermögenswerte, die er dem Berechtigten zur Verfügung zu halten hat, zu seinem eigenen Nutzen verwendet, ohne fähig und gewillt zu sein, sie jederzeit sofort zu ersetzen (<ref-ruling> E. 6.1.2).
6.3 Der Betrag von Fr. 441'078.90 war dem Beschwerdeführer anvertraut. Indem er die Gelder für eigene Bedürfnisse und namentlich seine defizitären Börsengeschäfte nutzte, machte er sich der Veruntreuung strafbar (Urteil E. 5 S. 32 f.). Daran ändert nichts, dass er anfänglich angeblich noch in der Lage gewesen wäre, die ihm anvertrauten Vermögenswerte zurückzuzahlen (Beschwerde Ziff. 89 ff. S. 39-41). Der Beschwerdeführer legt seiner rechtlichen Argumentation von den willkürfreien und damit verbindlichen Feststellungen der Vorinstanz abweichende Tatsachenbehauptungen zugrunde. Darauf ist nicht einzutreten (<ref-law>). Der Schuldspruch wegen Veruntreuung verletzt kein Bundesrecht.
7. 7.1 Hinsichtlich der Qualifikation als Betrug rügt der Beschwerdeführer, sein Verhalten sei nicht arglistig gewesen.
7.2 Den Tatbestand des Betrugs von <ref-law> erfüllt u.a., wer in der Absicht, sich oder einen andern unrechtmässig zu bereichern, jemanden durch Vorspiegelung oder Unterdrückung von Tatsachen arglistig irreführt und so den Irrenden zu einem Verhalten bestimmt, wodurch dieser sich selbst oder einen andern am Vermögen schädigt.
Arglist wird in der Rechtsprechung auch bei einfachen falschen Angaben bejaht, wenn deren Überprüfung nicht oder nur mit besonderer Mühe möglich oder nicht zumutbar ist, und wenn der Täter das Opfer von der möglichen Überprüfung abhält oder nach den Umständen voraussieht, dass dieses die Überprüfung der Angaben aufgrund eines besonderen Vertrauensverhältnisses unterlassen werde (<ref-ruling> E. 5.2 S. 81 f. mit Hinweisen).
7.3 Die Vorinstanz geht von einer arglistigen Täuschung aus. Der Beschwerdeführer habe im Auslieferungsauftrag vom 30. Juni 1998 bewusst die für die Beschwerdegegnerin 2 relevante Tatsache unterdrückt, dass es sich bei den "Anteilen" um die 30 Swiss Life Aktien handelte und dass er alleiniger Inhaber des Depots Nr. yyy war. Damit habe er die Beschwerdegegnerin 2 getäuscht, da sie davon habe ausgehen dürfen, ihr Vermögen verbleibe nach der Unterzeichnung des Auslieferungsauftrags entsprechend den geschäftlichen Gepflogenheiten der A._ AG in ihrem Zugriffsbereich und werde weiterhin in ihrem Interesse verwaltet. Der Beschwerdeführer habe gegenüber der Beschwerdegegnerin 2 aufgrund des langjährigen Vertrags- und Vertrauensverhältnisses eine Aufklärungspflicht gehabt, welcher er in keiner Weise nachgekommen sei (Urteil E. 3.2.1 S. 39 f.). Die Arglist bejaht die Vorinstanz mit der Begründung, die Beschwerdegegnerin 2 habe ihr Vermögen im Hinblick auf eine gute und sichere Anlage der dafür spezialisierten A._ AG anvertraut und sich seit vielen Jahren hundertprozentig auf deren Geschäftstätigkeit verlassen können. Der Beschwerdeführer habe mit Gewissheit davon ausgehen können, dass die Beschwerdegegnerin 2 keine näheren Überprüfungen vornehme, da er ihr als speziell ausgebildeter Vermögensverwalter im Finanzbereich weit überlegen gewesen sei und sie als beruflich stark engagierte Gewerbetreibende kaum Zeit gefunden habe, sich um ihre Finanzanlagen zu kümmern (Urteil E. 3.2.2 b S. 42).
7.4 Was der Beschwerdeführer dagegen einwendet, vermag nicht zu überzeugen. Arglist wird namentlich bejaht, wenn der Täter voraussieht, dass der Geschädigte die Überprüfung der Angaben aufgrund eines besonderen Vertrauensverhältnisses unterlassen werde (oben E. 7.2). Dies kann etwa der Fall sein, wenn der Geschädigte den Täter wie bei der Vermögensverwaltung als Fachmann beigezogen hat, um ihn gerade bei den infrage stehenden Dispositionen zu beraten (ANDREAS DONATSCH, Strafrecht III, Delikte gegen den Einzelnen, 9. Aufl. 2008, S. 203; vgl. dazu auch <ref-ruling> E. 2). Als Mitarbeiter der A._ AG durfte die Beschwerdegegnerin 2 dem Beschwerdeführer vertrauen. Entgegen dessen Einwand (Beschwerde S. 58 f.) konnte nicht verlangt werden, dass sie die Tätigkeit des von ihr entgeltlich beauftragten Vermögensverwalters zusätzlich durch ihren Hausanwalt überprüfen liess. Eine Opfermitverantwortung scheidet aus.
Nicht einzutreten ist auf die Beschwerde, soweit sich der Beschwerdeführer auch in diesem Zusammenhang gegen die Sachverhaltsfeststellungen der Vorinstanz wendet und beispielsweise geltend macht, die Beschwerdegegnerin 2 sei keiner Täuschung unterlegen.
Der Schuldspruch wegen Betrugs ist bundesrechtskonform.
8. Der Beschwerdeführer ficht den Zivilpunkt an.
Die Zivilforderung von Fr. 476'129.10 setzt sich aus den Beträgen von Fr. 35'050.20 und Fr. 441'078.90 (Fr. 168'641.70, Fr. 120'000.-- und Fr. 152'437.20) zusammen. Die Vorinstanz stellt folglich auf den Wert der 30 Swiss Life Aktien im Zeitpunkt des Verkaufs am 27. Juli 1998 ab. Wohl könnten ihre diesbezüglichen Ausführungen teilweise missverstanden werden, da darin auch der Betrag von Fr. 37'110.-- erwähnt wird (Urteil E. VI. 2.1 S. 48). Insgesamt sind die vorinstanzlichen Erwägungen (Urteil E. VI. 3 S. 49) und das Urteilsdispositiv jedoch klar. Die Kritik des Beschwerdeführers, der Beschwerdegegnerin 2 seien zu Unrecht Fr. 37'110.-- zugesprochen worden (Beschwerde S. 61 f.), ist abzuweisen.
Der Beschwerdeführer beruft sich auf <ref-ruling>. Er argumentiert, für die Schadensberechnung sei der Zeitpunkt massgebend, auf welchen die Beschwerdegegnerin 2 die 30 Swiss Life Aktien erstmals herausverlangt habe. Die Aktien hätten im Februar 2009 noch etwa 10 % ihres ursprünglichen Wertes gehabt (Beschwerde S. 60-62). Damit verkennt er, dass es - anders als im zitierten Bundesgerichtsentscheid - nicht um vertragliche Ansprüche aus einem Hinterlegungsvertrag geht. Zu beurteilen waren vielmehr Schadenersatzansprüche aus unerlaubter Handlung (Betrug zum Nachteil der Beschwerdegegnerin 2). Der Beschwerdeführer kann aus <ref-ruling> nichts zu seinen Gunsten ableiten. Er war mit der Verwaltung des Vermögens der Beschwerdegegnerin 2 betraut. Würde seiner Argumentation gefolgt, wäre er durch die Straftat im Umfang der Differenz zwischen dem Wert der Aktien zurzeit des Verkaufs am 27. Juli 1998 und dem Wert im Zeitpunkt, als die Beschwerdegegnerin 2 die Straftat entdeckte, bereichert. Dies widerspricht dem Grundsatz, wonach sich deliktisches Verhalten für den Täter nicht lohnen soll. Eine Verletzung des rechtlichen Gehörs (Beschwerde Ziff. 145 S. 62) ist zu verneinen, da die Vorinstanz den Standpunkt des Beschwerdeführers implizit verwarf und sie nicht verpflichtet war, sich mit jedem einzelnen Vorbringen vertieft auseinanderzusetzen (vgl. oben E. 4).
Nicht zu hören sind die Einwände, die Fr. 441'078.90 seien bei der Vermögensverwaltung verloren gegangen, und es sei keine sichere Neuanlage dieses Betrages von gleicher Güte wie die bisherigen Lebensversicherungspolicen vereinbart worden (Beschwerde S. 62-65), da der Beschwerdeführer damit erneut von den verbindlichen Feststellungen der Vorinstanz abweicht.
Schliesslich kann der Vorinstanz auch nicht vorgeworfen werden, sie habe die Tragweite von <ref-law> verkannt, wenn sie von der vom Beschwerdeführer beantragten Verweisung der Zivilforderungen auf den Zivilweg absah (vgl. Beschwerde Ziff. 145 S. 62).
9. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung ist infolge Aussichtslosigkeit der Beschwerde abzuweisen (Art. 64 Abs. 1 und 2 BGG). Für die Beurteilung der Erfolgsaussichten vor Bundesgericht ist nicht ausschlaggebend, dass das Obergericht des Kantons Zürich im Urteil vom 8. Dezember 2011 zu einem Freispruch gelangte (Beschwerde Ziff. 163 S. 68), da der Beschwerdeführer in seiner Beschwerde nicht annähernd aufzuzeigen vermag, weshalb die Beweiswürdigung im angefochtenen Entscheid offensichtlich unhaltbar und damit willkürlich sein soll. Seiner finanziellen Lage ist bei der Festsetzung der Gerichtskosten Rechnung zu tragen (<ref-law>).
Der Beschwerdegegnerin 2 sind im bundesgerichtlichen Verfahren keine Kosten entstanden, weshalb ihr keine Parteientschädigung zuzusprechen ist.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung wird abgewiesen.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 1'600.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, II. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 12. März 2013
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Die Gerichtsschreiberin: Unseld