Sachverhalt: A. Die X._ Beteiligungen AG mit Sitz in Zürich ist eine Subholding der X._ Holding AG; sie bezweckt das Halten und Verwalten von Beteiligungen. Mit öffentlichem Übernahmeangebot vom 15. Januar 2008 kündigte die X._ Holding AG ihre Absicht an, die Y._ AG vollständig zu übernehmen und deren Aktivitäten in einen neu gegründeten Anlagefonds nach luxemburgischem Recht zu überführen. Die Y._ AG war eine börsenkotierte Investmentgesellschaft, deren Geschäftstätigkeit in der Beteiligung an führenden Unternehmen aus dem Bereich der Medizinaltechnik bestand. Den bisherigen Aktionären der Y._ AG wurden Anteile des neu gegründeten luxemburgischen Anlagefonds gegen ihre Aktien im Tausch angeboten. Im März 2008 konnte dieses Übernahmeangebot erfolgreich abgeschlossen werden und erwarb der luxemburgische Anlagefonds sämtliche Anlagen der Y._ AG, die damit nur noch über flüssige Mittel verfügte. In der Folge wurde die Y._ AG in X._ Invest AG umbenannt, und am 28. November 2008 fusionierte sie mit der X._ Beteiligungen AG als Schwestergesellschaft per 30. Juni 2008. Im Sommer 2009 übernahm die X._ Beteiligungen AG im Rahmen eines öffentlichen Übernahmeangebots sämtliche Aktien der Z._ AG, wofür sie unter anderem die aus der Fusion mit der X._ Invest AG erhaltenen liquiden Mittel einsetzte. B. Für die Steuerperiode 2008 deklarierte die X._ Beteiligungen AG einen steuerbaren Reingewinn von Fr. 5'954'450.--, indem sie u.a. die Vorjahresverluste der X._ Invest AG im Betrag von Fr. 74'713'618.-- gewinnschmälernd abzog. Das kantonale Steueramt Zürich verweigerte der kantonal im Genuss des Holdingprivilegs stehenden und damit gewinnsteuerfreien X._ Beteiligungen AG diese Verlustverrechnung bei der direkten Bundessteuer und veranlagte sie am 9. März 2011 mit einem steuerbaren Reingewinn von Fr. 80'668'000.-- (bei einem Beteiligungsabzug von 14,711%) und einem Eigenkapital von Fr. 457'055'210.--. C. Nach erfolglos gebliebenen Rechtsmitteln auf kantonaler Ebene hat die X._ Beteiligungen AG am 13. Juli 2012 Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten beim Bundesgericht eingereicht. Sie beantragt sinngemäss, das kantonal letztinstanzliche Urteil des Verwaltungsgerichts des Kantons Zürich vom 23. Mai 2011 aufzuheben und für die direkte Bundessteuer einen steuerbaren Gewinn von Fr. 5'954'450.-- sowie einen Beteiligungsabzug von 100% festzusetzen. D. Das kantonale Steueramt Zürich, das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich sowie die Eidgenössische Steuerverwaltung schliessen auf Abweisung der Beschwerde. 