狄仁杰心中愈发觉得此事不简单。他回到大理寺，召集了所有衙役，详细部署调查计划。他让一部分衙役在城中四处走访，询问百姓是否见过可疑之人或异常情况；另一部分衙役则负责调查城中的药铺、铁匠铺等，看看有没有人购买过特殊的药物或打造过奇怪的器具。
经过几天的调查，终于有了一些线索。一名衙役在一家药铺中发现，近日有一个神秘人频繁前来购买一种名为“凝血散”的药物，这种药物可以迅速止血，同时还能让人的伤口愈合速度加快。此外，另一名衙役在一家铁匠铺打听到，有人定制了一副带有尖锐爪子的手套，形状与受害者身上的爪痕极为相似。
“看来这两起线索与这起案件脱不了干系。”狄仁杰说道。
他们顺着这条线索继续追查，终于找到了那个神秘人的踪迹。原来，此人藏身于长安城外的一座废弃古宅中。狄仁杰和李元芳带领一众衙役，趁着夜色包围了古宅。
古宅内一片死寂，阴森恐怖。狄仁杰等人小心翼翼地走进屋内，突然，一阵阴风吹过，烛火摇曳，四周传来阵阵怪声，仿佛有无数冤魂在哭泣。
“大家小心！”李元芳警惕地抽出佩刀。
就在这时，一个矮小的黑影从房梁上扑了下来，直逼狄仁杰。李元芳眼疾手快，一刀砍向黑影。黑影发出一声惨叫，退到一旁。众人定睛一看，哪是什么魔童，竟是一个身形瘦小的男子，他头戴特制的面具，身上披着一件黑色的兽皮，手上戴着那副带有尖锐爪子的手套，看起来十分诡异。
“你究竟是何人？为何要装神弄鬼，制造恐慌？”狄仁杰厉声问道。
男子冷笑一声：“狄仁杰，你果然名不虚传。不过，你以为这样就能抓住我吗？我要让整个长安城都陷入恐惧之中！”
原来，这个男子名叫孙豹，本是长安城中的一个惯犯，因多次作案被狄仁杰通缉，怀恨在心，便想出了这个“魔童作祟”的诡计，企图报复狄仁杰，同时趁乱抢夺百姓财物。
“哼，你这恶徒，今日便是你的末日！”李元芳怒喝一声，再次向孙豹冲去。
经过一番激烈的搏斗，孙豹终于被制服。狄仁杰命人将他押回大理寺，依法严惩。
随着孙豹的落网，这起震惊长安城的“长安魔童案”终于真相大白。百姓们得知真相后，纷纷拍手称快，对狄仁杰的敬佩之情更甚以往。而狄仁杰，又一次凭借着他的智慧和勇气，守护了长安城的安宁，让真相重见天日。
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