Sachverhalt:
A. Die Eigentümer des Grundstücks Kat.-Nr. FL3069 an der Hinterbergstrasse 31 in Zürich-Fluntern ersuchten den Stadtrat Zürich am 21. April 2006 um einen Entscheid über die Schutzwürdigkeit des Gebäudes Vers.-Nr. 26600076, welches im Inventar der kunst- und kulturhistorischen Schutzobjekte von kommunaler Bedeutung sowie im Inventar der schützenswerten Gärten und Anlagen eingetragen ist. Das Hochbaudepartement erliess am 1. Juni 2006 eine vorsorgliche Massnahme zum Schutz der Liegenschaft und ihrer Umgebung. Am 9. Mai 2007 verfügte das Departement eine Verlängerung dieser provisorischen Massnahme um ein Jahr.
B. Dagegen erhoben die Eigentümer der Liegenschaft am 1. Juni 2007 Rekurs an die Baurekurskommission I. Sie beantragten die Aufhebung der Verfügung, weil von der gesetzlich vorgesehenen Möglichkeit, die einjährige Frist zur Abklärung der Schutzwürdigkeit um ein Jahr zu verlängern, zu spät Gebrauch gemacht worden sei.
Der Stadtrat Zürich beschloss am 5. März 2008, das fragliche Gebäude und dessen Umgebung werde nicht unter Denkmalschutz gestellt: Die vorsorgliche Schutzmassnahme vom 1. Juni 2006 sei nicht rechtzeitig vor Ablauf der Jahresfrist um ein Jahr verlängert worden, weshalb der Anspruch auf Unterschutzstellung verwirkt und die Liegenschaft aus dem Inventar der kunst- und kulturhistorischen Schutzobjekte zu entlassen sei.
Unter Beilage dieses Beschlusses ersuchte das Hochbaudepartement die Baurekurskommission I am 13. März 2008 um Abschreibung des Rekursverfahrens.
C. Gegen den im Amtsblatt publizierten Entscheid des Stadtrates vom 5. März 2008 erhob die Zürcherische Vereinigung für Heimatschutz am 11. April 2008 ebenfalls Rekurs und beantragte, die streitbetroffene Liegenschaft unter Schutz zu stellen.
Daraufhin vereinigte die Baurekurskommission I die beiden Rekursverfahren, schrieb das Rechtsmittel der Grundeigentümer als durch Wiedererwägung gegenstandslos geworden ab und wies das Begehren der Vereinigung für Heimatschutz ab.
D. Hierauf gelangte die Zürcherische Vereinigung für Heimatschutz ans Verwaltungsgericht des Kantons Zürich. Sie beantragte, unter Aufhebung des Rekursentscheids vom 15. August 2008 und von Ziff. 1 des Stadtratsbeschlusses vom 5. März 2008 die Liegenschaft Kat.-Nr. FL3069 definitiv unter Schutz zu stellen. Eventuell sei die Sache zu neuem Entscheid an die Vorinstanz zurückzuweisen. In verfahrensrechtlicher Hinsicht forderte sie die Einholung eines Gutachtens der kantonalen Denkmalpflegekommission sowie die Durchführung eines Augenscheins.
Mit Urteil vom 18. Dezember 2008 wies das Verwaltungsgericht die Beschwerde ab. Eine Minderheit des Gerichts hatte Antrag auf Gutheissung der Beschwerde gestellt.
E. Die Zürcherische Vereinigung für Heimatschutz ersucht das Bundesgericht in ihrer Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten vom 13. Februar 2009 um Aufhebung des vorinstanzlichen Entscheids, dies unter gleichzeitiger Feststellung, dass keine abschliessende Verwirkungsfrist vorliegen könne, solange Rekursberechtigte wie Nachbarn oder Vereinigungen für Denkmalschutz ihre Rekursrechte auf dem ordentlichen Instanzenweg wahren könnten. Eventualiter sei, unter Aufhebung von Ziff. 1 des Stadtratsbeschlusses vom 5. März 2008 und des angefochtenen Entscheids, die definitive Unterschutzstellung des Gebäudes Kat.-Nr. LF3069 an der Hinterbergstrasse 31 in Zürich-Fluntern und von dessen Umgebung zu verfügen, dies unter genauer Beschreibung des Schutzumfangs im Sinne der stadrätlichen Erwägungen. Subeventualiter sei die Sache zu neuem Entscheid an die Vorinstanz zurückzuweisen.
Die Eigentümer der streitbetroffenen Liegenschaft, A._ und Mitbeteiligte, schliessen als private Beschwerdegegner auf Abweisung der Beschwerde, sofern und soweit darauf eingetreten werde. Das Hochbauamt der Stadt Zürich verzichtet auf eine Vernehmlassung, während das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich Antrag auf Abweisung der Beschwerde stellt, soweit darauf eingetreten werden könne.
Die Beschwerdeführerin hält in ihrer Replik an ihren Anträgen fest.

Erwägungen:
1. Beim angefochtenen Urteil handelt es sich um einen letztinstanzlichen kantonalen Endentscheid, mit welchem der Beschwerdeführerin das Recht abgesprochen wurde, sich zum kommunalen Verzicht auf eine Unterschutzstellung zu äussern (<ref-law>). Gestützt auf <ref-law> beurteilt das Bundesgericht Beschwerden gegen Entscheide in Angelegenheiten des öffentlichen Rechts. Eine solche ist vorliegend zu beurteilen. Die Beschwerdeführerin ist durch die Verneinung ihres Mitwirkungsrechts in ihren rechtlich geschützten Interessen berührt. Sie macht u.a. eine Verletzung des rechtlichen Gehörs geltend, wozu sie als Beteiligte im kantonalen Verfahren legitimiert ist (<ref-law>). Die übrigen Sachurteilsvoraussetzungen geben zu keinen Bemerkungen Anlass, weshalb auf die Beschwerde einzutreten ist.
2. Die Beschwerdeführerin erachtet die Auslegung und Anwendung von § 213 des kantonalen Planungs- und Baugesetzes vom 7. September 1975 (PBG/ZH; LS 700.1) durch das Verwaltungsgericht als willkürlich. Vorab vertritt sie die Auffassung, Abs. 3 der genannten Bestimmung richte sich als Ordnungsvorschrift an die Behörde und solle diese zu einer beförderlichen Erledigung des Provokationsbegehrens anhalten, nichts weiter. Diese Regel entfalte keine umfassende materielle Rechtskraft.
2.1 § 213 Abs. 1 PBG/ZH räumt dem Grundeigentümer das Recht ein, jederzeit vom Gemeinwesen einen Entscheid über die Schutzwürdigkeit seines Grundstücks und über den Umfang allfälliger Schutzmassnahmen zu verlangen, wenn er ein aktuelles Interesse glaubhaft macht. Gemäss Abs. 3 entscheidet das zuständige Gemeinwesen spätestens innert Jahresfrist, wobei es in Ausnahmefällen vor Fristablauf dem Grundeigentümer anzeigen kann, die Behandlungsdauer erstrecke sich um höchstens ein weiteres Jahr. Liegt vor Fristablauf kein Entscheid vor, kann eine Schutzmassnahme nur bei wesentlich veränderten Verhältnissen angeordnet werden.
2.2 Das Verwaltungsgericht setzt bei seiner Argumentation § 213 Abs. 3 PBG/ZH in Relation zu zwei anderen Bestimmungen: § 209 Abs. 2 PBG/ZH sieht vor, dass die schriftliche Mitteilung an den Grundeigentümer über die Aufnahme seines Grundstücks in ein Inventar das Verbot bewirkt, am bezeichneten Objekt ohne Bewilligung der anordnenden Behörde tatsächliche Veränderungen vorzunehmen. Das Veränderungsverbot fällt dahin, wenn nicht innert Jahresfrist seit der schriftlichen Mitteilung eine dauernde Anordnung getroffen wird (Abs. 3). Vorsorgliche Massnahmen können im gleichen Verfahren und mit gleichen Rechtswirkungen auch ohne Inventarisierungen angeordnet werden (§ 210 PBG/ZH). Dazu führt das Verwaltungsgericht aus, bezüglich der gesetzlichen Befristung von vorsorglichen Schutzmassnahmen bilde § 213 Abs. 3 PBG/ZH gegenüber § 209 Abs. 3 PBG/ZH eine Spezialnorm für jene Fälle, in denen wie hier die Schutzwürdigkeit aufgrund eines Provokationsbegehrens des Grundeigentümers abgeklärt werde. Die Regelung von § 209 f. PBG/ZH ziele auf den (vorsorglichen) Schutz des Objekts ab, während § 213 PBG/ZH das Interesse des Grundeigentümers berücksichtigte, auf entsprechendes ("Provokations"-)Begehren hin binnen nützlicher Frist Klarheit über etwaige Schutzmassnahmen zu haben.
2.3 Verfassungsrechtlich ist es entgegen der Meinung der Beschwerdeführerin nicht zu beanstanden, wenn das Verwaltungsgericht § 213 Abs. 3 PBG/ZH aufgrund der vorstehenden Überlegungen die Bedeutung einer Verwirkungsfrist beimisst (so ausdrücklich DOMINIK BACHMANN, Ausgewählte Fragen zum Denkmalrecht, in: PBG aktuell, Zürich 2000, Heft 1 S. 5, der festhält, dass die Revision des PBG aus der blossen Ordnungsfrist eine Art Verwirkungsfrist gemacht habe). § 213 PBG/ZH zwingt die Behörde zum Handeln. Dies dient in erster Linie dem Grundeigentümer, der auf diese Weise nicht in unzumutbar langer Ungewissheit über die Schutzwürdigkeit seiner Liegenschaft gelassen wird.
3. 3.1 Ist die Verwirkungsfrist nach § 213 Abs. 3 PBG/ZH unbenützt abgelaufen, ist die Folge nicht automatisch die definitive, unanfechtbare Nicht-Unterschutzstellung. Mit seinem Untätigbleiben hat das Gemeinwesen faktisch einen Entscheid getroffen, nämlich denjenigen, ein Grundstück nicht unter Schutz zu stellen. Dieser Entscheid wird vom Gesetz fingiert. Er ist aus Gründen des Drittrechtsschutzes den zur Anfechtung legitimierten Personen und Verbänden derart zur Kenntnis zu bringen, dass sie die Möglichkeit erhalten, den Rechtsmittelweg zu beschreiten. Die Minderheit des Verwaltungsgerichts hat denn auch die eigene Praxis zitiert, wonach sich Nachbarn gegen die Nichtunterschutzstellung bzw. Inventarentlassung eines potenziellen Schutzobjekts dann wehren können, wenn dadurch Baumöglichkeiten eröffnet werden, welche sie belasten. Werden Private zum Rechtsmittel zugelassen, muss dies auch für Vereinigungen gelten, sofern sie die gesetzlichen Voraussetzungen erfüllen.
3.2 Die Rekurs- und Beschwerdelegitimation wird auf kantonaler Ebene in § 338a PBG/ZH geregelt. Danach ist zum Rekurs und zur Beschwerde berechtigt, wer durch die angefochtene Anordnung berührt ist und ein schutzwürdiges Interesse an ihrer Aufhebung oder Änderung hat. Dasselbe gilt für die Anfechtung von Erlassen (Abs. 1). Zum Rekurs und zur Beschwerde gegen Anordnungen und Erlasse, soweit sie sich auf den III. Titel oder § 238 Abs. 2 stützen, sowie gegen Bewilligungen für Bauten und Anlagen ausserhalb der Bauzonen sind auch gesamtkantonal tätige Vereinigungen berechtigt, die sich seit wenigstens zehn Jahren im Kanton statutengemäss dem Natur- und Heimatschutz oder verwandten, rein ideellen Zielen widmen. Die nämliche Befugnis steht diesen Vereinigungen zu gegen die Festsetzung von überkommunalen Gestaltungsplänen ausserhalb der Bauzonen (Abs. 2).
Der Nicht-Unterschutzstellungsentscheid eines Gemeinwesens betrifft eine Materie, die im III. Titel des PBG/ZH geregelt wird und somit dem Verbandsbeschwerderecht nach § 338a Abs. 2 PBG/ZH zugänglich sein muss. Dass die Beschwerdeführerin die Voraussetzungen nach § 338a Abs. 2 PBG/ZH nicht erfüllen würde, wird nicht behauptet. Indem das Verwaltungsgericht der Beschwerdeführerin das Recht zur Anfechtung verweigert hat, wendet es nicht nur kantonales Verfahrensrecht willkürlich an, es verletzt auch die Regeln des fairen Verfahrens nach <ref-law> und den Anspruch der Beschwerdeführerin auf rechtliches Gehör (<ref-law>). Zudem sieht Art. 33 Abs. 2 RPG wenigstens ein Rechtsmittel vor gegen Verfügungen und Nutzungspläne, die sich auf dieses Gesetz und seine kantonalen und eidgenössischen Ausführungsbestimmungen stützen. Das Verwaltungsgericht verstösst gegen die in Art. 33 Abs. 2 RPG statuierte Mindestanforderung an den kantonalen Rechtsschutz, wenn es die Nicht-Unterschutzstellung zufolge unbenützt abgelaufener Frist im Sinne von § 213 Abs. 3 PBG/ZH als definitiven, unanfechtbaren Entscheid qualifiziert.
3.3 Daraus folgt, dass der Nicht-Unterschutzstellungsentscheid den zur Anfechtung legitimierten Nachbarn und Vereinigungen in geeigneter Weise mitgeteilt werden muss (z.B. mittels Publikation), damit diese von ihren Rechten Gebrauch gemachten und diesen Entscheid materiell anfechten können.
4. Das Urteil des Verwaltungsgerichts des Kantons Zürich vom 18. Dezember 2008 ist demnach aufzuheben und an das Verwaltungsgericht zu neuem Kostenentscheid zurückzuweisen. Zudem hat der Stadtrat den Entscheid, das Grundstück Kat.-Nr. LF3069 nicht unter Schutz zu stellen, den legitimierten Nachbarn und Vereinigungen in geeigneter Form mitzuteilen, damit diese allenfalls den Rechtsmittelweg beschreiten können. Die privaten Beschwerdegegner haben dem Ausgang des bundesgerichtlichen Verfahrens entsprechend für dessen Kosten aufzukommen (<ref-law>). Zudem haben sie die Beschwerdeführerin dafür angemessen zu entschädigen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird gutgeheissen, das Urteil des Verwaltungsgerichts des Kantons Zürich vom 18. Dezember 2008 aufgehoben und die Angelegenheit an das Verwaltungsgericht zu neuem Kostenentscheid zurückgewiesen. Der Stadtrat der Stadt Zürich hat den Entscheid, das Grundstück Kat.-Nr. FL3069 an der Hinterbergstrasse 31 in Zürich-Fluntern nicht unter Schutz zu stellen, den zur Anfechtung Berechtigten im Sinne der Erwägungen mitzuteilen.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden den privaten Beschwerdegegnern unter solidarischer Haftbarkeit auferlegt.
3. Die privaten Beschwerdegegner haben die Beschwerdeführerin für das bundesgerichtliche Verfahren unter solidarischer Haftbarkeit mit insgesamt Fr. 2'000.-- zu entschädigen.
4. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Stadtrat der Stadt Zürich und dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 3. Abteilung, 3. Kammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 17. Juli 2009
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Féraud Scherrer