Faits: A. A._, avocat, est affilié à la caisse paritaire de pension de la Fédération suisse des avocats. En 2006, il a effectué un rachat de cotisations de prévoyance de 200'000 fr. La taxation définitive 2006 admet la déduction du rachat, sous réserve de versement d'une prestation en capital dans un délai de trois ans. Le 9 décembre 2008, A._ a effectué un rachat de 100'000 fr. La taxation provisoire pour l'impôt direct cantonal et communal (ci-après: l'ICC) comprenait la même réserve que pour la période fiscale 2006. Le 2 février 2009, A._ ayant atteint l'âge de la retraite, a bénéficié d'une prestation en capital de son institution de prévoyance de 537'647 fr. et d'une rente annuelle de 20'400 fr. B. Dans deux décisions de taxation du 2 septembre 2011, l'une concernant l'ICC, l'autre l'impôt fédéral direct (ci-après IFD) pour l'année fiscale 2008, le Service des contributions du canton de Neuchâtel (ci après: le Service cantonal) a refusé la déduction du rachat de 100'000 fr. au motif qu'un versement en capital était intervenu dans le délai de trois ans. La réclamation formée par A._ à l'encontre de ces décisions a été rejetée par le Service cantonal le 27 janvier 2012. Par arrêt du 11 février 2013, la Cour de droit public du Tribunal cantonal neuchâtelois (ci-après: le Tribunal cantonal) a rejeté le recours formé par A._ à l'encontre de la décision sur réclamation du 27 janvier 2012. C. A._ forme un recours en matière de droit public au Tribunal fédéral à l'encontre de l'arrêt du 11 février 2013 en ce qui concerne ses taxations 2008 en matière d'ICC et d'IFD. Il conclut, sous suite de frais et dépens, à l'annulation de l'arrêt attaqué et au renvoi de la cause au Service cantonal pour rectification de sa taxation 2008. Le Tribunal cantonal a conclu au rejet du recours en se référant aux motifs de l'arrêt attaqué. Aux termes de leurs déterminations respectives, le Service cantonal et l'Administration fédérale des contributions concluent au rejet du recours.