Sachverhalt: A. A X._, geb. 1938, bezog seit 2003, nachdem er das ordentliche Rentenalter erreicht hatte, eine Altersrente der Y._ Pensionskasse, finanziert aus dem obligatorischen Teil der Vorsorgeeinrichtung (Basisstiftung, Säule 2a). Er war jedoch weiterhin vollumfänglich bei der Y._ AG unselbständig erwerbstätig und blieb im überobligatorischen Teil (Kaderstiftung, Säule 2b) aktiv versichert. Er leistete im Jahr 2005 den reglementarisch vorgesehenen ordentlichen Beitrag von Fr. 120'000.-- und tätigte überdies im selben Jahr einen Einkaufsbeitrag von Fr. 240'000.-- in die Kaderstiftung. Am 2. Februar 2007 eröffnete die Steuerverwaltung des Kantons Zug A und B X._ die Veranlagung für die Staats- und Gemeindesteuern und die direkte Bundessteuer 2005. Sie verweigerte darin den Abzug für den Einkaufsbeitrag von Fr. 240'000.--. Eine Einsprache wies die Rechtsmittelkommission der kantonalen Steuerverwaltung Zug am 11. Dezember 2007 ab. Zudem erhöhte sie im Sinne einer Reformatio in peius das steuerbare Einkommen um die ordentlich geleisteten Beiträge von Fr. 120'000.--. B. Die Steuerpflichtigen führten Rekurs und Beschwerde beim Verwaltungsgericht des Kantons Zug. Dieses hiess am 20. Oktober 2009 die Rechtsmittel gut und setzte das steuerbare Einkommen bei den Kantons- und Gemeindesteuern und bei der direkten Bundessteuer 2005 neu fest, indem es sowohl die ordentlichen Beiträge von Fr. 120'000.-- als auch den Einkaufsbeitrag von Fr. 240'000.-- zum Abzug zuliess. C. Hiergegen führt die Eidgenössische Steuerverwaltung Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten mit dem Antrag, das Urteil des Verwaltungsgerichts des Kantons Zug vom 20. Oktober 2009 sei aufzuheben. Das steuerbare Einkommen der Steuerpflichtigen sei unter Aufrechnung der ordentlichen Beiträge und des Einkaufbeitrags für die Staats- und Gemeindesteuern auf Fr. 3'053'400.-- und für die direkte Bundessteuer auf Fr. 3'067'000.-- festzusetzen. Sie rügt eine Verletzung von Bundesrecht. Die Beschwerdegegner und das Verwaltungsgericht des Kantons Zug beantragen Abweisung der Beschwerde. Die Steuerverwaltung des Kantons Zug schliesst auf deren Gutheissung.