Faits: A. Par contrat du 18 août 1992, la société A._ SA a cédé à X._ SA, moyennant un loyer, l'usage de locaux commerciaux destinés à l'exploitation d'un "Café-Restaurant-Grill-Pizzeria", ainsi que d'une place de parc. Conclu pour durer initialement du 1er octobre 1992 au 1er octobre 2006, le contrat devait se renouveler par la suite tacitement de cinq ans en cinq ans, sauf avis de résiliation donné au moins une année à l'avance. En dernier lieu, le loyer annuel a été fixé à 98'467 fr. 20. La Fondation Y._ (ci-après: l'école) exploite, à proximité des locaux loués à X._ SA, une école de cadres pour le secteur de .... Le 19 février 2001, lors d'une séance avec la Municipalité de V._, elle a manifesté la volonté de s'agrandir. A la suite d'une requête du 26 mars 2003, la municipalité a décidé, le 26 juin 2003, d'ouvrir une procédure administrative en vue de l'adoption d'un nouveau plan d'affectation pour la zone. Le 15 juin 2003, A._ SA a résilié le bail la liant à X._ SA pour le 1er octobre 2006, en invoquant les travaux d'extension envisagés par l'école. Ce congé a été annulé par décision de la Commission de conciliation du district de Lausanne du 21 janvier 2004 pour le motif qu'il avait été donné moins de trois ans après un jugement du Tribunal des baux du 13 mai 2002 dans lequel la bailleresse avait succombé. Le bail se trouvait ainsi renouvelé pour cinq ans, soit jusqu'au 1er octobre 2011. Sur formule officielle du 1er mars 2007, A._ SA a résilié le bail pour le 1er octobre 2011. Par acte du 20 décembre 2007, l'école a acquis de la société A._ SA en liquidation la parcelle sur laquelle se trouvent les locaux loués à X._ SA. B. X._ SA a contesté la résiliation du 1er mars 2007, concluant à ce qu'elle soit déclarée nulle, subsidiairement à ce qu'elle soit annulée, plus subsidiairement à ce qu'une prolongation du bail maximale soit accordée. Lors de l'administration des preuves, il a été établi que le chantier d'extension de l'école avait commencé au mois de décembre 2006. Le projet comporte trois phases, les locaux loués à X._ SA étant concernés par la troisième phase dans l'ordre chronologique. Entendu en qualité de témoin, l'ingénieur représentant le maître de l'ouvrage a estimé, les autorisations nécessaires n'étant pas encore acquises, que la parcelle serait à disposition à la fin de l'année 2010. Quant au problème de trafic soulevé par X._ SA, le témoin a affirmé que celui-ci ne pouvait pas retarder la réalisation du projet, un autre accès étant disponible. Un autre témoin a déclaré que le financement de l'entier du projet était d'ores et déjà assuré. Il a été constaté que X._ SA n'avait entrepris aucune démarche en vue de trouver des locaux de remplacement. Par jugement du 2 juillet 2008, le Tribunal des baux du canton de Vaud a admis la validité de la résiliation du bail et a accordé à X._ SA une première prolongation jusqu'au 1er octobre 2013. Saisie d'un appel formé par l'école et d'un appel joint de X._ SA, la Chambre des recours du Tribunal cantonal vaudois, par arrêt du 26 août 2009, a réformé le jugement attaqué en ce sens que la prolongation du bail jusqu'au 1er octobre 2013 doit être considérée non pas comme une première prolongation, mais comme une unique prolongation du bail. C. X._ SA exerce un recours en matière civile au Tribunal fédéral contre l'arrêt du 26 août 2009. Invoquant les art. 97 al. 1 LTF et 8 CC, elle se plaint de l'établissement des faits, soutenant que l'école ne sera pas en mesure d'ouvrir le chantier sur la parcelle en cause dans les délais admis par la cour cantonale. Elle conclut à ce que le congé soit déclaré nul, respectivement annulé; subsidiairement, elle conclut à l'octroi d'une première prolongation de six ans. L'intimée a conclu au rejet du recours avec suite de frais et dépens. 