Sachverhalt: A. X._ war im Deliktzeitraum vom 1. Dezember 2006 bis zum 25. September 2007 als Inhaber der Y._ GmbH faktisch Pächter und Geschäftsführer des Restaurants Z._ in A._, welches formell von seiner Tochter geführt wurde. Ihm wird insbesondere die Mitwirkung am Drogenhandel und eine nur teilweise buchhalterische Erfassung des Umsatzes im Restaurant vorgeworfen, weil er im Deliktzeitraum Einnahmen von Fr. 315'518.55 nicht deklariert hatte. B. Das Obergericht des Kantons Luzern fand am 16. März 2012 X._ zweitinstanzlich der mehrfachen Widerhandlung gegen aArt. 19 Ziff. 1 i.V.m. Ziff. 2 lit. a BetmG, der mehrfachen Urkundenfälschung (Art. 251 Ziff. 1 StGB, teilweise i.V.m. Art. 29 StGB) sowie der mehrfachen Geldwäscherei schuldig. Es sprach ihn vom Vorwurf der mehrfachen bandenmässigen Widerhandlung gegen das BetmG frei und stellte die Rechtskraft des kriminalgerichtlichen Schuldspruchs wegen mehrfacher Widerhandlung gegen das ANAG fest. Es verurteilte ihn zu einer Freiheitsstrafe von 3 Jahren und 6 Monaten (unter Anrechnung von 35 Tagen Untersuchungshaft) und widerrief den vom Strafbefehlsrichter Basel-Stadt bedingt ausgesprochenen Vollzug einer Geldstrafe von 30 Tagessätzen zu Fr. 150.--. C. X._ erhebt Beschwerde in Strafsachen mit den Anträgen, das obergerichtliche Urteil mit Ausnahme der Ziff. 1 (Widerhandlungen gegen das ANAG), Ziff. 3 (Freispruch von der bandenmässigen Widerhandlung gegen das BetmG) und Ziff. 7 (Verzicht auf Ersatzforderung gemäss Art. 71 StGB) aufzuheben, ihn von der mehrfachen schweren Widerhandlung gegen das BetmG, der mehrfachen Urkundenfälschung sowie der mehrfachen Geldwäscherei freizusprechen, sämtliche sichergestellten und beschlagnahmten Gelder und Gegenstände (bis auf das Marihuana) herauszugeben sowie eventualiter das Urteil aufzuheben und an die Vorinstanz zurückzuweisen. Es sei ihm die unentgeltliche Rechtspflege zu gewähren. 