追記です。以下のような指摘を貰いました。

@hamashun 自分の場合、iBooksはぜんぜん問題なかったよ。あれ、たまたまだったのかな。

Twitter / sasakill: @hamashun 自分の場合、iBooksはぜんぜ ...

指摘を頂いた方の環境は、iOS6 の iPad とのことでした。一方、問題が起きた僕の環境は、iOS5.1.1 の iPhone です（iBooks のバージョンは 3.0.2 でした）。

OS のバージョンが関わってそうだということで、もう少し調べてみたら、

iOS6上で縦書きのページネーションが可能となる

新しくなったEPUBリーダのテキスト表示を比較してみると・・・ | 電子書籍、電子出版のCAS-UBブログ

とのことでした。

結論を言うと、縦書き EPUB のテストに iOS5 の iBooks を使ってはいけないということでした。

EPUB を触りはじめた時に、とりあえず何か書いてみようと思って、せっかくなので縦書きを試してみたんです。

Chrome の拡張機能であるReadiumでは縦書きになったんですが、iPhone の iBooks で見てみたら、なんか表示がおかしい。一ページ目だけ表示されて、あとは overflow: hidden; のような見た目になっていました。

調べてみた結果、iBooks は、縦書きを完全には対応していないということでした（2012年11月に確認）。

iBooksでは縦書きにすると１ページ目しか表示されなくなります。これはひどいですね。ろくな表示ができないなら黙って横書きにしてくれればいいんですが、「読めない」という最低のユーザービリティでの表示になります。

ePub作成覚え書き（nav要素とか、kobo用縦書きとか） | 高橋文樹.com

iBooks に限らず、ソースコードは正しいはずなのに表示が想定通りにならない場合は、ビューワー側の対応状況を調べてみると良いかもしれません。