Sachverhalt:
A. Die X._ AG mit Sitz in Dietikon/ZH ist eine Gruppengesellschaft des von der Y._ Baar/ZG beherrschten Konzerns. Sie ist die Rechtsnachfolgerin einer gleichnamigen Gesellschaft, welche gemäss Fusionsvertrag vom 20. Dezember 2004 und Fusionsbilanz vom 30. November 2004 (Handelsregistereintrag vom 23. Dezember 2004) sämtliche Aktiven und Passiven ihrer Schwestergesellschaft, der Z._ AG, mit Sitz in Fideris/GR übernommen hatte. Die Z._ AG hatte 2002 einen Teil ihrer Herstellung aufgegeben und einen anderen Produktionszweig veräussert. Das sog. Spezialplattengeschäft und das Know-how behielt sie jedoch. Trotz Veräusserung des Betriebsgrundstücks am 20. November 2003 führte sie die Geschäftstätigkeit in stark reduziertem Umfang weiter.
B. Im Rahmen der Veranlagung für die Steuerperiode 2004 brachte die Rechtsvorgängerin der X._ AG die Verlustvorträge der Z._ AG von Fr. 28'482'740.-- vom ausgewiesenen Gewinn in Abzug, und dieser wiederum war nach Verbuchung eines betriebsfremden Aufwands von Fr. 3'250'000.-- zustande gekommen. Das kantonale Steueramt Zürich verweigerte mit Veranlagungsverfügung vom 29. Januar 2007 bzw. Einspracheentscheid vom 12. Juni 2008 die Verlustverrechnung, rechnete den fraglichen Aufwand zum steuerbaren Gewinn auf und ermittelte einen steuerbaren Reingewinn von Fr. 3'422'100.--. Die gegen den Einspracheentscheid erhobene Beschwerde wies die Steuerrekurskommission II des Kantons Zürich am 27. Oktober 2008 ab. Eine dagegen gerichtete Beschwerde an das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich blieb erfolglos.
C. Gegen das Urteil des Verwaltungsgerichts des Kantons Zürich vom 18. November 2009 erhebt die X._ AG mit Eingabe vom 28. Januar 2010 Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten mit dem Antrag, das Urteil des Verwaltungsgerichts aufzuheben und den steuerbaren Reingewinn für die Steuerperiode 2004 auf null Franken festzusetzen. Sie rügt eine unrichtige Sachverhaltsfeststellung, eine unzutreffende Anwendung von Bundesrecht sowie eine mehrfache Verletzung des rechtlichen Gehörs (Art. 29 Abs. 2 BV).
D. Das kantonale Steueramt Zürich, das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich sowie die Eidgenössische Steuerverwaltung schliessen auf Abweisung der Beschwerde.

Erwägungen:
1. 1.1 Beim angefochtenen Entscheid handelt es sich um einen letztinstanzlichen kantonalen Endentscheid in einer Angelegenheit des öffentlichen Rechts, die unter keinen Ausschlussgrund gemäss Art. 83 BGG fällt und daher mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten an das Bundesgericht weitergezogen werden kann (Art. 82 lit. a BGG in Verbindung mit Art. 146 DBG [SR 642.11]). Auf die form- und fristgerecht eingereichte Beschwerde der gemäss Art. 89 Abs. 1 BGG legitimierten Beschwerdeführerin ist einzutreten.
1.2 Mit der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann namentlich die Verletzung von Bundesrecht gerügt werden (Art. 95 BGG). Das Bundesgericht wendet das Recht von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 1 BGG). Es ist daher weder an die in der Beschwerde geltend gemachten Argumente noch an die Erwägungen der Vorinstanz gebunden; es kann eine Beschwerde aus einem anderen als dem angerufenen Grund gutheissen, und es kann eine Beschwerde mit einer von der Argumentation der Vorinstanz abweichenden Begründung abweisen. Das Bundesgericht legt sodann seinem Urteil den von der Vorinstanz festgestellten Sachverhalt zugrunde (Art. 105 Abs. 1 BGG), es sei denn, dieser sei offensichtlich unrichtig oder beruhe auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG (Art. 105 Abs. 2 bzw. Art. 97 Abs. 1 BGG).
2. Vorweg ist die Rüge einer Verletzung des rechtlichen Gehörs (Art. 29 Abs. 2 BV bzw. Art. 18 Abs. 2 der Verfassung des Kantons Zürich vom 27. Februar 2005 [KV ZH; SR 131.211]) zu prüfen.
2.1 Die Beschwerdeführerin beanstandet einerseits, die Vorinstanz gehe auf das "Ruling vom 30. November 2004" mit der Eidgenössischen Steuerverwaltung betreffend die 2004 erfolgte Fusion überhaupt nicht ein. Andererseits berücksichtige die Vorinstanz die Wertangaben zum Kundenstamm unter Berufung auf das Novenverbot nicht, was sich in Anbetracht der in der Beschwerdeschrift an die Steuerrekurskommission enthaltenen Vorbringen als unzutreffend erweise.
2.2 Der Anspruch auf rechtliches Gehör im Sinne von Art. 29 Abs. 2 BV ist formeller Natur. Ist er verletzt worden, kann dies zur Aufhebung des angefochtenen Urteils führen, ohne dass die Angelegenheit materiell geprüft würde (<ref-ruling> E. 2.2 S. 190). Es wird weder behauptet noch dargelegt, dass Art. 18 Abs. 2 KV ZH eine über Art. 29 Abs. 2 BV hinausgehende Tragweite hat, weshalb die Rüge ausschliesslich im Lichte von Art. 29 Abs. 2 BV geprüft werden kann (vgl. Urteil 2C_131/2009 vom 7. September 2009 E. 4.3).
2.3 Aus dem Anspruch auf rechtliches Gehör nach Art. 29 Abs. 2 BV folgt die grundsätzliche Pflicht der Behörde, ihren Entscheid zu begründen. Dies bedeutet indessen nicht, dass sich die Behörde mit jeder tatbeständlichen Behauptung und jedem rechtlichen Einwand auseinandersetzen muss. Vielmehr kann sie sich auf die für den Entscheid wesentlichen Punkte beschränken. Der Bürger soll wissen, warum die Behörde entgegen seinem Antrag entschieden hat, damit er gegebenenfalls den Entscheid sachgerecht anfechten kann (<ref-ruling> E. 4.1 S. 88 f.; siehe auch Urteil 2C_255/2008 vom 16. Februar 2009 E. 2, in <ref-ruling> nicht wiedergegeben).
2.3.1 Der Streit dreht sich zunächst um die Frage, ob die Beschwerdeführerin die Verluste der mittels Fusion übernommenen Z._ AG mit ihren eigenen Gewinnen verrechnen kann. Dies ist nach Art. 67 Abs. 1 DBG grundsätzlich möglich (Kreisschreiben Nr. 5 der Eidgenössischen Steuerverwaltung vom 1. Juni 2004, Ziffer 4.1.2.2.4 sowie die bei PETER LOCHER, Kommentar zum DBG, II. Teil, 2004, Rz. 40 zu Art. 61 DBG angegebene Literatur und Judikatur). Anders verhält es sich jedoch u.a. dann, "wenn die übertragende Gesellschaft wirtschaftlich liquidiert oder in liquide Form gebracht worden ist (Mantelhandel; Art. 5 Abs. 2 Bst. b StG)" (Kreisschreiben Nr. 5, Ziffer 4.1.2.2.4).
Die Vorinstanz ging gleich wie vor ihr die Steuerrekurskommission davon aus, dass die Beschwerdeführerin im Zeitpunkt der Fusion "in liquide Form gebracht worden war" (E. 2, insbesondere E. 2.6 in fine des vorinstanzlichen Entscheids). Allerdings setzt sie sich mit der unter dem 25. Dezember 2004 gegengezeichneten Zustimmung der Eidgenössischen Steuerverwaltung zu einer Anfrage der Beschwerdeführerin vom 30. November 2004 nicht auseinander. Dort verneint die Bundesbehörde ausdrücklich im Lichte der Verrechnungssteuer sowie der Stempelabgaben das Vorliegen eines Mantelhandels. Wohl erwägt die Steuerrekurskommission, dass die ausdrücklich nicht die direkten Steuern betreffende und auf "nur sehr spärliche Angaben" gestützte Beurteilung des Vorgangs durch die Eidgenössische Steuerverwaltung nicht relevant sei. Nachdem aber das Kreisschreiben Nr. 5 in Ziffer 4.1.2.2.4 ausdrücklich auf Art. 5 Abs. 2 StG (d.h. das Bundesgesetz vom 27. Juni 1973 über die Stempelabgaben [SR 641.10]) verweist, kann nicht gesagt werden, die verrechnungssteuer- und stempelabgaberechtliche Beurteilung durch die hierzu zuständige Bundesbehörde sei für die direkte Bundessteuer überhaupt nicht relevant. Dies gilt umso mehr, als das Kreisschreiben Nr. 5 eine einheitliche und damit kohärente Behandlung der diversen Bundessteuern anstrebt (Ziffer 1). Die vierseitige Eingabe der Beschwerdeführerin vom 30. November 2004 an die Eidgenössische Steuerverwaltung schildert die Problematik ausreichend und korrekt. Zudem wurden weitere Dokumente (u.a. Zwischenabschlüsse) in Aussicht gestellt. In ihrer Beschwerde an die Vorinstanz rügte die Beschwerdeführerin die rudimentären Erwägungen der Steuerrekurskommission ausdrücklich, ohne dass auch nur andeutungsweise im vorinstanzlichen Urteil darauf Bezug genommen wird. Nachdem es sich dabei um eine zentrale Frage handelt, verletzt die Vorinstanz mit diesem Vorgehen das rechtliche Gehör der Beschwerdeführerin.
2.3.2 Aber auch der zweite Ansatzpunkt für die Rüge einer Verletzung des rechtlichen Gehörs erweist sich als stichhaltig. Die Vorinstanz hat sämtliche Hinweise der Beschwerdeführerin auf effektiv vorhandene, aber nicht bilanzierungsfähige Aktiven sowie auf Umsatzsteigerungen bei der empfangenden Gesellschaft dank dieser immateriellen Werte unter Berufung auf das Novenverbot zurückgewiesen. Allerdings hat die Beschwerdeführerin in ihrer Beschwerdeschrift an die Steuerrekurskommission bereits eingehend darauf Bezug genommen, weshalb von einem Novum nicht die Rede sein kann. Gerade dieser Aspekt ist entscheidend für die Frage, ob es sich bei der fusionierten Gesellschaft effektiv um ein in liquide Form gebrachtes Gebilde handelte oder nicht. Solange die Z._ AG im Zeitpunkt des Übergangs auf die X._ AG noch eine - wenn auch nur minimale - Geschäftstätigkeit ausübte, kann noch nicht von einem missbräuchlichen Mantelhandel gesprochen werden (vgl. zu diesem Begriff die Urteile 2C_349/2008 vom 14. November 2008 E. 2.6, in: StR 64, 393 S. 397 f.; 2C_176/2008 vom 26. August 2008 E. 5.1, in: RDAF 64 II, 247 ff.; 2A.107/1999 vom 23. September 1999 E. 4b, in: ASA 69, 898 S. 901). Vielmehr wird in einem solchen Fall die übernommene Gesellschaft "betrieblich bzw. wirtschaftlich" fortgesetzt, so dass die Verlustverrechnung möglich sein muss (Urteil 2A.583/2003 vom 31. Januar 2005 E. 2.2, in: StE 2005 B 72.15.2 Nr. 7).
3. Zusammenfassend hat die Vorinstanz im angefochtenen Urteil das rechtliche Gehör der Beschwerdeführerin in mehrfacher Hinsicht verletzt. Die Beschwerde ist daher aus formellen Gründen gutzuheissen und das angefochtene Urteil ist aufzuheben. Die Angelegenheit ist an die Vorinstanz zurückzuweisen zum Neuentscheid im Sinne der Erwägungen.
4. Dem Verfahrensausgang entsprechend sind die Kosten des bundesgerichtlichen Verfahrens dem Kanton Zürich, der Vermögensinteressen wahrnimmt, aufzuerlegen (Art. 65 f. BGG). Dieser hat der Beschwerdeführerin zudem eine Parteientschädigung auszurichten (Art. 68 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten wird gutgeheissen, der Entscheid des Verwaltungsgerichts des Kantons Zürich vom 18. November 2009 aufgehoben und die Sache zu neuem Entscheid im Sinne der Erwägungen an das Verwaltungsgericht zurückgewiesen.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 5'000.-- werden dem Kanton Zürich auferlegt.
3. Der Kanton Zürich hat die Beschwerdeführerin für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 5'000.-- zu entschädigen.
4. Dieses Urteil wird der Beschwerdeführerin, dem Kantonalen Steueramt Zürich, dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 2. Kammer, sowie der Eidgenössischen Steuerverwaltung schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 16. Juni 2010
Im Namen der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Der Gerichtsschreiber:
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