Sachverhalt:
A. A.a Der 1951 geborene B._ bezog seit November 1970 wegen einer Epilepsie und einer Oligophrenie eine ganze Rente der Invalidenversicherung, welche über die Jahre wiederholt revisionsweise bestätigt wurde. Im Rahmen einer (weiteren) Revision von Amtes wegen liess die nach einem Wohnortswechsel seit November 2005 zuständige IV-Stelle Bern B._ im Medizinischen Abklärungsinstitut X._ inderdisziplinär abklären. In neurologischer Hinsicht liess sich ein früher bestehendes Anfallsleiden vermuten, eine Erkrankung mit Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit wurde diesbezüglich nicht diagnostiziert. Ebenso wenig wurde die Diagnose einer Oligophrenie, allerdings bei tief normaler Intelligenz, bestätigt, sodass aus interdisziplinärer Sicht mindestens seit den späten Neunzigerjahren die Arbeitsfähigkeit nicht eingeschränkt sei. Körperliche Anstrengungen seien einzig auf zu hebende und zu tragende Lasten unter 10 bis 15 kg, sowie auf Arbeiten ohne eigene oder fremde Gefährdung bei Auftreten eines allfälligen epileptischen Anfalls zu limitieren (Gutachten vom 26. Juni 2007). Die daraufhin von der IV-Stelle gewährte Beratung und Unterstützung bei der Stellensuche wurde mangels Kooperation des Versicherten eingestellt. Nach Einholung einer Stellungnahme ihres Regionalen Ärztlichen Dienstes (RAD) hob die IV-Stelle verfügungsweise am 22. Februar 2010 die ganze Invalidenrente auf.
A.b Nachdem das Verwaltungsgericht des Kantons Bern die dagegen geführte Beschwerde gutgeheissen und die Sache zwecks Durchführung erforderlicher beruflicher Rehabilitationsmassnahmen für die erwerbliche Verwertbarkeit der wiedergewonnenen vollständigen Arbeitsfähigkeit an die Verwaltung zurückgewiesen hatte (Entscheid vom 18. November 2010), gewährte die IV-Stelle die ganze Invalidenrente vorläufig weiter und veranlasste eine arbeitsmarktlich-medizinische Abklärung (AMA) in der Genossenschaft Y._ (Bericht vom 2. September 2011). Mit Verfügung vom 30. November 2011 hob die IV-Stelle die ganze Invalidenrente auf das Ende des der Zustellung folgenden Monats auf und schloss mit Verfügung vom 6. Dezember 2011 die beruflichen Massnahmen ab.
B. Die gegen die Verfügung vom 30. November 2011 geführte Beschwerde wies das Verwaltungsgericht des Kantons Bern mit Entscheid vom 29. März 2012 ab.
C. B._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten einreichen und beantragen, in Aufhebung des vorinstanzlichen Entscheids sei ihm ab 1. Februar 2012 weiterhin eine ganze Rente der Invalidenversicherung zuzusprechen. Eventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz bzw. an die IV-Stelle Bern zurückzuweisen. Ferner wird um unentgeltliche Rechtspflege ersucht.
Die IV-Stelle beantragt Abweisung der Beschwerde. Das Verwaltungsgericht des Kantons Bern und das Bundesamt für Sozialversicherungen verzichten auf eine Vernehmlassung.

Erwägungen:
1. 1.1 Mit der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann unter anderem die Verletzung von Bundesrecht gerügt werden (<ref-law>). Die Feststellung des Sachverhalts kann nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Artikel 95 beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law>). Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (<ref-law>). Es kann die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz von Amtes wegen oder auf Rüge hin berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Artikel 95 BGG beruht (<ref-law>).
1.2 Die gesetzliche Kognitionsbeschränkung gilt namentlich für die Einschätzung der gesundheitlichen und leistungsmässigen Verhältnisse (<ref-law>), wie sie sich bei der revisionsweisen Anpassung einer Invalidenrente nach <ref-law> wegen Tatsachenänderungen (Gesundheitszustand, Arbeits- und Erwerbsunfähigkeit usw.) im revisionsrechtlich massgeblichen Vergleichszeitraum (<ref-ruling>; Urteil I 692/06 vom 19. Dezember 2006 E. 3.1) entwickelt haben.
2. 2.1 Streitig und zu prüfen ist, ob der Versicherte ab 1. Februar 2012 weiterhin Anspruch auf eine ganze Rente der Invalidenversicherung hat.
2.2 Die hierfür massgeblichen Rechtsgrundlagen, insbesondere die Bestimmungen und Grundsätze zur Rentenrevision (<ref-law> in Verbindung mit <ref-law>; <ref-ruling> E. 3 S. 132 mit Hinweisen; <ref-ruling> E. 5 S. 110 ff.; <ref-ruling> E. 3b S. 199), zur Bedeutung ärztlicher Auskünfte im Rahmen der Invaliditätsschätzung (<ref-ruling> E. 4 S. 99 f.; <ref-ruling> E. 4 S. 261) sowie zu den Anforderungen an beweiskräftige medizinische Berichte und Gutachten (<ref-ruling> E. 5.1 S. 232; <ref-ruling> E. 3a S. 352 mit Hinweis), wurden im angefochtenen Entscheid zutreffend wiedergegeben. Darauf wird verwiesen.
3. 3.1 Das kantonale Gericht mass dem Gutachten des Medizinischen Abklärungsinstituts X._ vom 26. Juni 2007 Beweiskraft zu. Gestützt darauf nahm es eine Verbesserung des Gesundheitszustands in psychischer Hinsicht und damit einen Revisionsgrund im Sinne von <ref-law> an. Sodann stellte es eine vollständige Arbeitsfähigkeit in leidensangepassten Tätigkeiten, insbesondere ohne Heben und Tragen von Lasten über 10 bis 15 kg sowie keine Tätigkeiten, die mit einer Eigen- oder Fremdgefährdung einhergehen, fest. Die durchgeführten Eingliederungsbemühungen seien gescheitert. Weiter bestätigte es hinsichtlich des Einkommensvergleichs (<ref-law>) das Vorgehen der IV-Stelle, die sowohl für das hypothetische Einkommen ohne Invalidität (Valideneinkommen), als auch für das Invalideneinkommen auf die Tabellenlöhne gemäss Lohnstrukturerhebung (LSE) 2007 des Bundesamtes für Statistik, aufgerechnet auf das Jahr 2011, abstellte und hieraus unter Gewährung eines maximalen leidensbedingten Abzugs von 25 % einen rentenausschliessenden Invaliditätsgrad von 25 % ermittelte.
3.2 Der Beschwerdeführer verneint eine revisionsrechtlich relevante, erhebliche Verbesserung des Gesundheitszustands im massgebenden Vergleichszeitraum (die der strittigen Verfügung vom 30. November 2011 zugrunde liegenden Verhältnisse messen sich an denjenigen zur Zeit der letzten umfassenden Rentenrevision 1998/1999; <ref-ruling>).
3.3 Gemäss dem Gutachten des Medizinischen Abklärungsinstituts X._ vom 26. Juni 2007 besteht in diagnostischer Hinsicht der Verdacht auf ein epileptisches Anfallsleiden, aktuell seit Jahren in Remission, Panikattacken (ICD-10 F41.0), eine emotional instabile Persönlichkeitsstörung vom impulsiven Typ (ICD-10 F60.30) sowie eine diffuse idiopatische skelettale Hyperostose der Wirbelsäule (DISH). Ein früher bestehendes Anfallsleiden liess sich in neurologischer Hinsicht vermuten, eine Erkrankung, die sich im Gutachtenszeitpunkt auf die Arbeitsfähigkeit auswirkte, wurde nicht diagnostiziert. Ebenso hielt das kantonale Gericht gestützt auf die Darlegungen des psychiatrischen Experten Dr. med. L._ (vom 7. Mai 2007) fest, aufgrund der erhaltenen Medikation (Deroxat) sei auch in psychischer Hinsicht eine eindeutige Verbesserung gegenüber der von Dr. med. V._, Psychiatrie und Psychotherapie, in seinem Gutachten vom 16. Februar 1999 als schwer eingestuften Pathologie in Form einer neurovegetativen, somatoformen Funktionsstörung, einer Panikstörung sowie eines wahrscheinlich beginnenden Gilles de la Tourette-Syndroms festzustellen, woraus dieser eine 70 %-ige Arbeitsunfähigkeit abgeleitet hatte. Aufgrund der den Experten des Medizinischen Abklärungsinstituts X._ zur Verfügung stehenden medizinischen Akten gingen diese von einer mindestens seit den späten neunziger Jahren nicht mehr bestehenden Arbeitsunfähigkeit aus. Diese Einschätzung deckt sich insofern mit jener der behandelnden Neurologin Dr. med. B._, als sie ebenfalls keine Diagnosen mit Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit stellte und festhielt, dass, bei einem Neurostatus ohne relevante Anomalie, keine epileptischen Anfälle mehr aufträten (bei Status nach juvenaler Epilepsie unklarer Zuordnung; Bericht vom 16. Mai 2011). Ebenso erwähnte der Hausarzt Dr. med. H._, Facharzt für Innere Medizin FMH, in seinem Bericht vom 16. Juni 2006, der Versicherte sei anamnestisch seit 1979 anfallsfrei und ohne diesbezügliche Therapie seit 1997.
3.3 Gemäss dem Gutachten des Medizinischen Abklärungsinstituts X._ vom 26. Juni 2007 besteht in diagnostischer Hinsicht der Verdacht auf ein epileptisches Anfallsleiden, aktuell seit Jahren in Remission, Panikattacken (ICD-10 F41.0), eine emotional instabile Persönlichkeitsstörung vom impulsiven Typ (ICD-10 F60.30) sowie eine diffuse idiopatische skelettale Hyperostose der Wirbelsäule (DISH). Ein früher bestehendes Anfallsleiden liess sich in neurologischer Hinsicht vermuten, eine Erkrankung, die sich im Gutachtenszeitpunkt auf die Arbeitsfähigkeit auswirkte, wurde nicht diagnostiziert. Ebenso hielt das kantonale Gericht gestützt auf die Darlegungen des psychiatrischen Experten Dr. med. L._ (vom 7. Mai 2007) fest, aufgrund der erhaltenen Medikation (Deroxat) sei auch in psychischer Hinsicht eine eindeutige Verbesserung gegenüber der von Dr. med. V._, Psychiatrie und Psychotherapie, in seinem Gutachten vom 16. Februar 1999 als schwer eingestuften Pathologie in Form einer neurovegetativen, somatoformen Funktionsstörung, einer Panikstörung sowie eines wahrscheinlich beginnenden Gilles de la Tourette-Syndroms festzustellen, woraus dieser eine 70 %-ige Arbeitsunfähigkeit abgeleitet hatte. Aufgrund der den Experten des Medizinischen Abklärungsinstituts X._ zur Verfügung stehenden medizinischen Akten gingen diese von einer mindestens seit den späten neunziger Jahren nicht mehr bestehenden Arbeitsunfähigkeit aus. Diese Einschätzung deckt sich insofern mit jener der behandelnden Neurologin Dr. med. B._, als sie ebenfalls keine Diagnosen mit Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit stellte und festhielt, dass, bei einem Neurostatus ohne relevante Anomalie, keine epileptischen Anfälle mehr aufträten (bei Status nach juvenaler Epilepsie unklarer Zuordnung; Bericht vom 16. Mai 2011). Ebenso erwähnte der Hausarzt Dr. med. H._, Facharzt für Innere Medizin FMH, in seinem Bericht vom 16. Juni 2006, der Versicherte sei anamnestisch seit 1979 anfallsfrei und ohne diesbezügliche Therapie seit 1997.
3.4 3.4.1 Das kantonale Gericht sah die Verbesserung des Gesundheitszustands darin, dass der Psychiater Dr. med. V._ bei der letzten revisionsrechtlichen Überprüfung des Rentenanspruchs in seinem Gutachten vom 16. Februar 1999 aufgrund der diagnostizierten Leiden (neurovegetative, somatoforme Funktionsstörung, Panikstörung sowie ein wahrscheinlich beginnendes Gilles de la Tourette-Syndrom; vgl. E. 3.3 hiervor) auf eine 70%-ige Arbeitsunfähigkeit schloss, im psychiatrischen Teilgutachten des Medizinischen Abklärungsinstituts X._ Dr. med. L._, der von einer Agoraphobie zusammen mit einer Angststörung im Sinne von Panikattacken ausging, hingegen keine Arbeitsunfähigkeit (mehr) attestierte.
3.4.2 Entgegen den Ausführungen im angefochtenen Entscheid kann darin nicht auf eine erhebliche Verbesserung der gesundheitlichen Verhältnisse geschlossen werden. Die Vorinstanz übersah, dass der begutachtende Dr. med. L._ die eindeutige Verbesserung in psychischer Hinsicht auf das durch den Neurologen Dr. med. D._ bereits vor der Begutachtung durch Dr. med. V._ zur Behandlung der Angsterkrankung verschriebene Medikament Deroxat zurückführte (Gutachten S. 15), welches der Beschwerdeführer demnach bereits bei der der Rentenrevision 1998/1999 zu Grunde gelegten psychiatrischen Expertise erhielt. Dementsprechend gingen die Gutachter des Medizinischen Abklärungsinstituts X._ in der Gesamtbeurteilung, wie bereits vorstehend in E. 3.3 erwähnt, von einer mindestens seit den späten neunziger Jahren nicht mehr bestehenden Arbeitsunfähigkeit aus.
3.4.3 In der gutachterlichen Einschätzung einer vollständigen Arbeitsfähigkeit ist nach dem Gesagten (lediglich) eine andere Beurteilung eines im Wesentlichen gleich gebliebenen Gesundheitszustandes zu sehen, die nicht geeignet ist, eine revisionsweise Änderung des Leistungsanspruches zu begründen (<ref-ruling> E. 2b S. 372; Urteil 8C_972/2009 vom 27. Mai 2010 E. 3.2, nicht publ. in: <ref-ruling>, aber in: SVR 2011 IV Nr. 1 S. 1; Urteil 9C_896/2011 vom 31. Januar 2012 E. 3.1). Die vorinstanzliche Beweiswürdigung ist mithin bundesrechtswidrig.
4. Hinsichtlich der erwerblichen Verwertbarkeit der im Gutachten des Medizinischen Abklärungsinstituts X._ vom 26. Juni 2007 festgesetzten vollen Arbeitsfähigkeit ergäbe darüber hinaus eine Würdigung der gesamten objektiven und subjektiven Umstände, angesichts der Kumulation von erschwerenden Faktoren (im Zeitpunkt der Begutachtung des Medizinischen Abklärungsinstituts X._ war der Versicherte nicht ganz 57 Jahre alt [vgl.: Urteil 9C_149/2011 vom 25. Oktober 2012 E.3.3, zur Publikation vorgesehen] und erhielt seit 39 Jahren [im Alter von 19 bis 58 Jahren] eine ganze Invalidenrente; sehr tiefe Intelligenz und geringe psychische Ressourcen), dass eine dem Beschwerdeführer verbliebene Resterwerbsfähigkeit realistischerweise nicht mehr nachgefragt würde und ihm deren Verwertung in einem den Anspruch auf eine ganze Invalidenrente ausschliessenden Ausmass nicht mehr zumutbar wäre.
5. Dem Ausgang des Verfahrens entsprechend ist die Beschwerdegegnerin kosten- und entschädigungspflichtig (Art. 66 Abs. 1 und Art. 68 Abs. 1 BGG); die Entschädigung ist dem Vertreter des Beschwerdeführers auszurichten. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege ist damit gegenstandslos.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird gutgeheissen. Der Entscheid des Verwaltungsgerichts des Kantons Bern, Sozialversicherungsrechtliche Abteilung, vom 29. März 2012 und die Verfügung der IV-Stelle Bern vom 30. November 2011 werden aufgehoben. Die Beschwerdegegnerin hat dem Beschwerdeführer über den 31. Januar 2012 hinaus eine ganze Invalidenrente zu leisten.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 500.- werden der Beschwerdegegnerin auferlegt.
3. Die Beschwerdegegnerin hat den Anwalt des Beschwerdeführers für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 2800.- zu entschädigen.
4. Die Sache wird zur Neuverlegung der Kosten und der Parteientschädigung des vorangegangenen Verfahrens an das Verwaltungsgericht des Kantons Bern zurückgewiesen.
5. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Verwaltungsgericht des Kantons Bern, Sozialversicherungsrechtliche Abteilung, und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 10. Dezember 2012
Im Namen der I. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Das präsidierende Mitglied: Leuzinger
Die Gerichtsschreiberin: Polla