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Loulou appartient désormais aux petits rats de l'Opéra mais sa réussite au concours fait des envieux. Tandis que Paris menace d'être engloutie par les eaux de la Seine, Solange prépare une machination destinée à empêcher Loulou d'assister à son premier cours.

Le baron de Boisrobert, prêt à tout pour expulser les Montmartrois, ordonne à ses hommes de main d'incendier la Butte. Loulou qui suivait un cours de danse dans l'atelier de Mme Bataille, assiste impuissante à la destruction de son quartier d'enfance. Le lendemain, dans les journaux, le baron prétend que l'incendie est dû à la vétusté des habitations. Les Montmartrois décident de se révolter.

A l'atelier de Mme Bataille, Loulou retrouve Edgar Degas. Celui-ci trouve qu'elle ressemble à Sofia, une danseuse de french cancan qu'il avait peinte mais qui a mystérieusement disparu.

Loulou habite dans un café au bord du canal Saint-Martin, tenu par M. et Mme Ribounet, ainsi que leurs deux filles, Ondine et Apolline, des gens rustres qui n'ont à coeur que d'exploiter la jeune fille. Loulou y passe ses journées à servir des frites, se faisant sans cesse rabrouer par ses patrons. Gaby, son ami qui la cherche partout, tente de faire parler Emile, le concierge du pensionnat.

Après leurs retrouvailles, Loulou et sa mère, épuisées, s'endorment. L'homme à la canne d'argent en profite pour s'introduire dans la chambre. Il dévoile pour la première fois son visage tandis que Sofia se réveille. Elle reconnaît Gauthier, son époux qu'elle croyait mort. Par ailleurs Charles, le nouvel ami de Loulou, a réussi à se faire engager comme secrétaire par le baron de Boisrobert.

Au lendemain de l'incendie, Loulou reçoit deux visites : Mlle Trochu la menace de l'envoyer en maison de correction et son amie Charlotte lui annonce que Trompe-la-Mort, le grand-père de Gaby a été emprisonné, accusé d'avoir mis le feu à son quartier. Mais le vent de la révolte souffle sur Montmartre. Les habitants de la Butte, scandalisés par cette injustice, organisent une manifestatation.

Le professeur de danse de Loulou l'a inscrite au concours d'entrée de l'opéra, cependant que Gaby, à qui Victor Duchêne a légué Le clairon, sort un article dévoilant les manigances de Boisrobert qui cherche à s'approprier le journal. Eléonore de Lagny, après avoir reçu la lettre dans laquelle Loulou lui révêle qu'elle est son arrière-petite fille, lit pour la première fois Le clairon.

Depuis qu'elle a été surprise par la fille des Ribounet en rentrant de son cours de danse, Loulou n'a plus le droit d'y aller. Son professeur Mme Bataille et Edgar Degas obligent cependant Mlle Trochu à signer un document autorisant Loulou à reprendre les cours de danse. En lisant le journal dans lequel sa mère avait enveloppé ses chaussons, Loulou découvre une affaire impliquant son propre père.

Lulu réalise ses deux rêves. Elle rencontre enfin sa mère et devient danseuse de French Cancan au Moulin Rouge.

Loulou joue son avenir de danseuse en passant l'audition du concours de l'Opéra. Le début se passe bien, mais la jeune fille casse une de ses ballerines. Le jury l'autorise à poursuivre sa chorégraphie mais elle a perdu sa concentration.

Loulou réussit à se glisser à l'intérieur de l'opéra, où le baron de Boisrobert organise une représentation du Lac des cygnes. Elle assiste au ballet pendant que, sous le sol de Paris, de funestes événements se produisent. Le baron a commandité à Tcherenko le meurtre du rédacteur en chef du Clairon. L'assassin pousse Victor sous les roues du tout nouveau métropolitain.

Au château du Lac des cygnes, Loulou rencontre Eléonore de Lagny. La vieille dame lui parle de son arrière-petite-fille décédée, Lauren, que sa maman surnommait Loulou. Mais, leur conversation est interrompue par l'arrivée de l'homme à la canne d'argent. Pendant ce temps, Gaby, continue de mener son enquête au sujet du baron de Boisrobert.

Ne manquez pas la première partie de cette aventure complètement inédite. Une nuit, tandis qu'elle suit son cours de danse dans l'atelier de Mme Bataille, Loulou voit s'élever des flammes du côté de Montmartre... C'est encore un coup de l'infâme baron de Boisrobert ! Pour s'enrichir, il n'a de cesse que de débarrasser la Butte de ses habitants, afin d'y construire des logements luxueux. Et il est prêt à tout ! Même à y mettre le feu ! Loulou ne peut tout de même pas laisser son quartier d'enfance partir en fumée ! Ignorant le danger, elle se précipite au milieu du brasier...

Gaby et Loulou sont entrés au Lac des Cygnes, le château où vit l?arrière-grand-mère de la fillette. Au château du Lac des Cygnes, Loulou rencontre Eléonore de Lagny. La vieille dame lui parle de son arrière-petite-fille décédée, qui s?appelait Lauren, mais que sa maman surnommait? Loulou ! Hélas, leur conversation est interrompue par l?intrusion de l?homme à la canne d?argent. Pendant ce temps, Gaby, qui continue de mener son enquête au sujet du baron de Boisrobert, apprend que l?odieux personnage projette d?organiser un coup d?Etat ! Pour parvenir à ses fins, il a recruté un nouvel homme de main : Boris Tcherenko, un sombre assassin, qui ne tarde pas à repérer Gaby. Le garçon, contraint de fuir, appelle son amie pour qu?elle le suive. En entendant le nom de Loulou, Eléonore est bouleversée. Après une course-poursuite effrénée à travers les jardins du château, Loulou et Gaby réussissent à s?échapper. Mais Tcherenko sait comment retrouver leur trace : il menace le pâtissier Humbert qui les a introduits au Lac des Cygnes et le force à révéler l?identité de Gaby?

Loulou est sur le point de réaliser son plus grand rêve : elle passe une audition pour devenir danseuse de french cancan. Elle ignore que le directeur du Moulin Rouge, qui lui a donné sa chance, a aussi écrit une lettre à sa mère. Sofia, sous le nom de Sylvia Newton, est devenue une célébrité aux États-Unis. Malgré les dangers qui l'y attendent, elle décide alors de rentrer en France...

La vie semble enfin sourire à Loulou : elle s'apprête à faire ses premiers pas en tant que danseuse de french cancan, et elle a retrouvé sa mère. La petite orpheline de Montmartre n'a jamais été aussi près de renouer avec son destin, celui d'une jeune duchesse entourée de sa famille. Mais ses ennemis sont toujours là : l'homme à la canne d'argent la suit à la trace, et le baron de Boisrobert continue de comploter avec l'aide du redoutable tueur, Boris Tcherenko...

Loulou est toujours à la recherche de sa mère et se rend au pensionnat des Batignolles où elle récupère une lettre de sa mère, partie se réfugier aux Etats-Unis, pour se cacher de ses ennemis.

Après la fugue de Loulou, Mlle Trochu lui a concocté une terrible vengeance et lui annonce qu'elle quittera le pensionnat dès le lendemain. Loulou charge Charlotte de passer le message à Gaby, qui, ne sachant comment aider son amie, se rend à la rédaction du Clairon, un journal engagé tenu par Victor Duchêne. Il compte y dénoncer les agissements de Mlle Trochu.

Suite à la grande inondation de Paris, tout le monde croit Loulou morte. Elle s'est réfugiée dans un cabaret des horreurs avec Gertrude la Poilue, Toby le Lilliputien, Max le Désossé et d'autres artistes. Ils lui créent un numéro. Une nuit, elle se rend au château du Lac des Cygnes afin de trouver la preuve qu'elle est bien Loraine de Lagny : son acte de naissance.